特深矿井巷道支护设计与效果分析

针对特深矿井地应力大、支护困难的问题,以某特深矿井为例,通过地应力测量及参考相邻煤矿的支护方案确定巷道支护参数,设计出支护方案,运用数值模拟和现场测试的方法对巷道支护设计的效果进行检验分析。得出:支护后,巷道围岩变形量在合理的允许范围内,支护方案设计合理,能够有效地控制特深矿井巷道的围岩变形,满足了该深部矿井的支护要求。     

粗糙节理直剪特性试验研究

利用高强度石膏浇筑3组不同粗糙度节理面试样,进 行常法向应力约束条件下的直剪试验,研究了粗糙度和充填 物对节理剪切力学行为的影响。研究表明:节理剪切应力 剪切位移曲线受粗糙度、充填物的影响,可分为有峰型与无 峰型两类;节理峰值剪应力随粗糙度增加而增大,而充填物 的存在弱化了粗糙度对剪切强度的影响;非充填节理与粗糙 度较大的充填节理在法向变形方面均呈先剪缩后剪胀类型, 对于粗糙度较小的充填节理,其剪胀行为主要受充填物控 制,表现为纯剪缩类型;节理破坏类型不是单一的,整个剪切 过程是滑移、啃断、断裂和拉伸破坏等行为的组合,通过试验 分析,可将节理岩体破坏机制划分为滑移 切齿机制、切齿 断裂机制、充填界面间滑移 不完全剪断机制。     

锚杆局部黏结-滑移特性与围岩的相关性研究

为了探究围岩介质对锚杆局部黏结 滑 移 特 性 的 影 响,以两种不同类型的砂岩和钢管作为围岩介质制备锚固体 进行中心拔出试验,分析了锚固体拔出失效形式、载荷 位 移曲线、黏结应力沿锚固长度的分布特征。研究发现:锚固 体拔出的失效形式表现为劈裂破坏与拔出破坏;锚固力与围 岩的强度呈正相关,由大到小依次为钢管、黑砂岩、黄砂岩; 载荷 位移曲线表现出明显的阶段性特征,曲线第一阶段的 斜率与围岩相关;锚固界面滑移弱面形成于第一阶段结束 时,且滑移弱面形态决定了曲线随后的发展趋势;随着拔出 载荷的增加,黏结应力由沿界面均匀分布向非均匀分布过 渡,黏结应力峰值位于锚固段自由端附近,峰值强度与围岩 强度呈正相关。基于锚固体物理模型,探讨了围岩条件对锚 固界面黏结 滑移特性的影响机理。试验结果可以为不同 围岩条件锚固系统载荷传递机制和现场支护设计提供参考。