松软煤层围岩强度现场测试分析

为了给回采巷道锚杆支护设计提供可靠的围岩强度数据,使用WQCZ-56型小孔径井下巷道围岩强度测定装置对5号煤层围岩强度进行了分析测定,得出了煤层及顶底板强度,原位强度测试实验能比较客观地反映出现场岩层条件,对设计来说更具有意义。     

杜儿坪矿地质力学测试与分析

针对杜儿坪矿巷道支护基础参数不足的问题,采用了井下单孔、多参数、耦合地质力学原位快速测试方法对杜儿坪矿2#煤和3#煤进行了巷道围岩地质力学测试。测试内容包括:地应力、围岩强度和围岩结构的观测,初步掌握了杜儿坪矿2#煤和3#煤地应力分布的基本规律,以及巷道围岩强度和围岩结构的基本特征,从而为巷道布置及支护设计提供了基础数据。     

水峪煤矿井下地质力学原位测试与分析

采用小孔径水压致裂地质力学测试成套装置,在水峪煤矿进行了地应力、围岩强度及围岩结构井下现场原位测量.测试结果为水峪煤矿巷道支护等采矿工程设计提供了基础数据.     

同煤北辛窑矿巷道围岩强度研究

采用钻孔触探法在同煤北辛窑矿2号煤层8103工作面已掘巷道中布设3个测点,对该区域围岩强度进行原位测试。测试结果表明:2号煤层顶板主要为泥岩、泥质砂岩和细砂岩,平均强度分别为30.44、34.38、61.81 MPa。3个测点巷帮围岩强度变化曲线波动幅度较大,可推断出巷帮完整性较差,需增大巷道顶板和两帮支护强度,充分发挥巷道围岩自身承载力,节约支护成本,保障安全。     

原位煤柱沿空留巷围岩控制机理及工程应用

针对传统沿空留巷技术中施工工艺复杂,机械化程度低,支护体与围岩在刚度、强度和结构上不耦合的问题,提出了原位煤柱沿空留巷围岩控制技术,分析了一次采动作用下原位煤柱侧向支承压力的动态演化过程,建立了"限定变形"原位煤柱力学模型,计算出了原位煤柱的合理宽度,提出了结构协同的支护原理,确定了锚梁网索作为基本支护和π型钢梁+单体支柱作为加强支护的协同围岩控制技术。工程实践表明,原位煤柱侧低位基本顶断裂、回转、触矸运动稳定后,原位煤柱对基本顶断裂的岩块起到较好的承载作用,降低了沿空巷道围岩的支护难度,该技术已在段王集团友众煤矿30104工作面一次采动作用下成功应用。     

煤矿巷道围岩强度测试及支护参数设计

为了提高巷道掘进技术水平，提高巷道掘进量，实现安全高效掘进，采用QCZ-56型围岩强度测试装置，对巷道实体煤进行了原位强度测试，得到了实体煤顶板、帮部原位强度；采用数值模拟分析了不同支护密度条件下巷道变形破坏特征，确定了巷道最优支护密度，并设计了煤矿巷道顶板和帮部支护技术参数。研究为确保巷道高强度快速掘进支护提供了技术支持。     

1301综采面回风巷过断层破碎带支护技术研究

玉溪煤矿1301综采工作面回风巷在掘进过程中揭露断层破碎带,巷道变形明显,通过采用现场围岩原位实测的方法对巷道破坏严重的原因进行综合分析,在此基础上提出了加大支护强度+注浆+喷射混凝土的联合支护方式。现场监测结果表明,在该优化方案支护下巷道围岩变形较小,满足矿井的正常安全生产。     

煤矿深部巷道锚杆支护理论与技术研究新进展

针对我国深部高地压巷道围岩条件的特殊性与复杂性及巷道支护存在的问题,分析了高地压巷道围岩变形与破坏机理、支护系统控制围岩变形的作用。介绍了适用于深部巷道围岩的地质力学快速测试系统:包括地应力测量、围岩强度原位测试及围岩结构观察;高预应力、强力锚杆支护系统:包括高冲击韧性强力锚杆,大吨位、大延伸率单体锚索,高刚度钢带。介绍了高预应力、强力锚杆支护系统在新汶矿区和金川镍矿的应用情况。实践表明:高预应力、强力锚杆支护系统是深部巷道较有效的支护形式。     

井底大断面关键永久硐室围岩变形机理及其控制技术

为解决井底大断面换装硐室一次支护围岩大变形问题,基于成庄煤矿大断面硐室围岩地质力学条件和变形特征,采用理论分析、数值模拟和现场试验的方法从大断面硐室围岩应力分布特点和支护承载结构稳定性两方面分析了大断面硐室围岩变形破坏的原因,并针对硐室围岩变形破坏的特征及其控制要求,研究提出在注浆原位加固提高原有锚网支护与围岩共同形成的支护承载结构完整性和强度的基础上,进一步采用全长预应力锚固强力锚索增强支护承载结构的稳定性的技术方案,对成庄矿井底大断面关键永久硐室进行二次加固。试验结果表明,巷道围岩变形量为8mm,底鼓为13mm,有效控制了硐室围岩的大变形。     

高预应力强力一次支护理论在多次动压影响巷道中的应用

沁新煤矿2~#煤层顶板为复合顶板,不利于巷道顶板支护,加之前期支护设计不合理,导致该煤层留巷巷道受多次动压影响后变形严重,服务期内多次维修,不仅增加巷道支护成本,而且对矿井生产造成严重影响。为此首先利用地质力学测试和围岩强度原位测试的方法了解围岩的基本形态,并针对原有设计中存在的问题,结合高预应力强力一次支护理论提出支护方案。     

岩石模糊强度理论及其应用

岩石强度是岩体工程设计的基本依据。它不仅与确定的因素有关，而且在很大程度上呈现出随机性和模糊性。这种双重非确定性使得岩石强度的准确描述十分困难。为了研究其随机性，基于薄弱环节理论的岩石统计强度得到了发展。岩石工程实践表明，一般情况下岩石破坏并非突变现象，而是一个渐进破坏过程，因而岩石破坏的准确描述应当采用模糊集。本文将模糊随机过程引入岩石断裂破坏研究，认为在复杂受力环境下岩体受损至破坏的演化服从扩散过程，进而导出了岩石模糊强度的表达式，并设计了计算程序。通过对某矿山矿柱强度分析，证实了模糊强度理论在这一领域中应用的合理性。     

基于回弹法的岩石强度预测及切割采矿应用分析

以玲珑金矿灵山矿区某极破碎矿体机械化开采为研究背景,采用N型回弹仪选取11个测定区域开展回弹测试,并在测试点钻孔取芯加工为标准岩石试样进行声波试验和单轴压缩试验。通过分析试验结果,得到回弹值、纵波波速与单轴强度之间的关系,可知回弹值与岩石单轴抗压强度呈指数型相关,而纵波波速与岩石强度拟合关系曲线贴合较差,在此基础上进行声波—回弹结合的二元回归分析,综合比较得到幂函数的相关系数最好。研究结果能为玲珑金矿灵山岩体强度预测和掘进开采分析提供帮助。     

扰动作用下深部岩巷长期大变形机制及控制技术

巷道围岩本身存在一个抗扰动强度,当深部较高的集中应力超过其抗扰动强度时围岩会对外部扰动变得敏感,在围岩内会形成扰动影响区,围岩扰动影响区不断向内部的发育是扰动作用下深部岩巷长期大变形失稳的本质。针对深部开拓岩石巷道,提出以钢管混凝土支架为主体的复合支护技术。钢管混凝土支架具有承载力高、结构稳定等优点,能够给围岩提供一个较大的支护阻力,提高扰动影响区围岩的抗扰动强度,从而保持巷道长期稳定。根据某矿具体地质条件,设计了合理的支护技术措施,选用钢管混凝土支架型号为?194×8的钢管配合C40强度等级的核心混凝土,该支护体系能够给巷道围岩提供1.26 MPa以上的支护强度,工程应用效果良好。     

水浸煤岩体强度变化研究

以李家壕煤矿地下水库为背景,从3^-1号煤层取煤岩样进行加工,对煤岩样浸水处理,采用CMT5305微机控制电子万能试验机对煤岩样进行抗压强度和抗拉强度实验,得出平均值。根据煤岩样自然状态和浸水一周平均抗压和抗拉强度实验数据分析水对煤岩的软化作用,得出煤岩的颗粒构成、矿物成分、坚硬程度等因素决定了水对煤岩强度的损伤及其软化程度,煤样和岩样浸水弱化表现不同,岩样较煤样强度弱化程度更大。煤岩遇水后强度降低的现象为水对岩石的软化作用,软化作用形成的原因有化学作用、物理作用或力学作用。分析水浸煤岩体的强度,对水库坝体的稳定性和水库建成后安全运行具有重要的意义。     

基于GSI指标确定节理岩体的峰值和残余强度

岩石的地质强度指标GSI广泛应用于节理岩体的强度参数计算.首先采用定量化的GSI系统确定岩体的峰值强度参数,通过对峰值GSI值进行折减,得到残余地质强度指标GSIr,计算残余强度参数,根据Hoek-Brown强度准则计算节理岩体的抗压及抗拉强度.然后针对四种典型岩体做了峰值和残余强度的计算分析.最后,利用适用于岩石类脆性材料的弹塑性损伤模型,分析模拟残余强度对地下开挖围岩塑性区范围的影响.     

玄武岩裸体斜井井筒围岩稳定性分析

地下井巷的开掘工作破坏了地层原岩应力的平衡状态,导致井巷周围岩体内应力的重新分布和应力集中,当集中应力超过井巷周围岩体强度时,将引起井巷围岩变形、松动垮落和底板鼓起等一系列矿压显现现象。显然矿压显现的剧烈程度不仅和矿山压力的大小有关,而且和井巷围岩自身的物理、力学性质也紧密相关。针对西南某在建矿井玄武岩裸体斜井井筒围岩的稳定问题,利用弹性力学和岩石力学的相关知识,采用理论分析和数值模拟相结合的综合研究方法,对井筒开掘引起的周边围岩内的最大集中应力以及最大集中应力和玄武岩岩体许用强度之间的关系进行了深入研究,得出了最不利情况下井筒周边围岩的最大集中应力仍然小于玄武岩岩体的许用强度、该段斜井井筒可以采用裸体巷道的重要结论,为现场的支护设计与施工提供了科学的理论依据。     

Preliminary estimation of rock mass strength using diamond bit drilling operational parameters

In many mining engineering applications such as prospecting, development, production and grouting, diamond bit drilling is widely used due to high penetration rate, core recovery and its ability to drill with less deviation. It has been well known that the operational parameters of diamond bit drilling are closely related with rock mass strength properties. One of the most widely discussed subjects in drilling is the possibility of using diamond drill bit operational parameters for preliminary estimation of rock mass strength and deformability properties used in many mining engineering design projects. Once such rock properties are estimated, it will be possible to make tactical planning decisions as mining progresses. In this study two different techniques, multiple regression and adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) were used to develop the models for preliminary estimation of rock mass strength. The variables used in the models are widely known and recorded operational parameters of diamond bit drilling such as bit load, bit rotation and penetration rate. To develop the models, a database covering the rock properties and the machine operational parameters collected from seven different drill holes in Turkey was constructed. Results indicate that both regression and ANFIS-based models can successfully be used to predict the rock mass strength. Adaptive neuro-fuzzy inference model exhibits better performance according to statistical performance indicators. By means of the developed models it is possible to estimate the strength of rock mass during drilling operation, especially in weak and highly fractured rock masses. The estimated strength parameters can be related to further mining engineering applications such as the assessment of excavatability, blast design and even mine design studies.     

岩体强度衰减多线性模型与巷道围岩塑性区

建立了岩体多线性强度衰减力学模型，无限逼近岩体全应力－应度曲线的后破坏段，更好地描述了岩体塑性软化后强度降低的特点，适用于巷道围岩塑性区应力的分析计算。     

智能岩石点荷载试验仪的设计

岩石力学强度指标的测定是岩石力学与工程研究的基础。点荷载试验是测定岩石强度的一种简单有效的方法。主要阐述了一种智能岩石点荷载试验仪的设计。简要介绍了智能岩石点荷载试验仪的原理及其功能,详细描述了该智能岩石点荷载试验仪的机械结构及软硬件设计。同时开发了上位机软件,为岩石强度试验结果的统计分析提供了一个平台。     

煤矿顶板矿压显现实时预报的自适应神经网络方法

应用神经网络系统理论，提出了煤矿顶板压力显现实时预报的自适应模式识别方法。它通过对井下实测压力曲线的记忆，可以预报出该顶板未来的矿压显现规律，包括来压步距来来压强度。实际应用表明，本方法可外推预报１０个工作面推进循环的来压规律，来压强度的预准克达到９３％，来压步距的预准确率为１００％。