复杂岩层大断面硐室群围岩破坏机理及控制

针对复杂岩层巷道交叉点高应力集中区四周硐室群开挖围岩稳定性控制和支护技术等难题,通过对现场取样测试硐室群围岩物理力学参数、黏土矿物成分和松动圈大小,分析了赵庄煤矿三盘区带式输送机头硐室群及周边巷道围岩变形破坏特征和机理,表明硐室帮部煤柱和底板围岩是加固支护重点。利用FLAC3D数值模拟软件分析了硐室群开挖对硐室群及周边巷道围岩应力分布和塑性区分布范围的影响。基于理论分析和数值模拟提出了硐室及周边20 m范围内巷道围岩"强柱固底"的加固支护方案。现场工业试验表明,加固支护后,硐室群及周边巷道围岩变形得到了有效控制,围岩内部裂隙基本被浆液填充,60 d内围岩顶底板和两帮最大移近量分别为30 mm和50 mm,达到了理想的加固支护效果。     

极弱胶结地层中硐室群围岩稳定性控制技术

针对五间房西一矿中央变电所这一极弱胶结地层中硐室群的稳定性问题,采用现场测试、数值模拟及现场监测相结合的研究方法,得到硐室群及相邻巷道在多次施工扰动效应下的围岩变形规律和稳定性控制方案,提出了初次支护采用网喷+拱形支架,二次支护采用单层钢筋砌碹混凝土,交叉点处超前支护或临时支护的复合支护方案。现场工业试验表明: 硐室群及相邻巷道围岩的稳定性较好,达到了理想的支护效果,对于极软胶结地层条件下大型硐室群的施工具有一定的借鉴价值。     

深部高应力硐室围岩稳定性分析

针对深部高应力条件下硐室围岩变形严重、围岩稳定性差的问题,采用现场调查、试验研究和数值模拟等方法,分析了硐室围岩变形破坏特征和围岩变形机理,对硐室围岩矿物成分进行了分析,模拟了相邻硐室和巷道开挖对硐室围岩的扰动影响,对硐室围岩进行了松动圈窥视探测,确定了硐室支护方案。结果表明,新的支护方案提高了硐室的安全稳定性,硐室支护效果良好。     

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。     

深立井连接硐室群围岩稳定性分析及支护对策

针对深立井连接硐室群围岩稳定性控制和支护技术难题,在工程地质调查的基础上,结合室内岩石力学试验,基于广义的Hoek-Brown强度准则取得了岩体力学参数,进而采用数值模拟方法对硐室群在开挖过程中的围岩位移规律和塑性区范围进行了分析。根据数值模拟结果优化了硐室群的支护结构设计方案,并通过深浅孔方式的滞后注浆技术对围岩做进一步加固,围岩变形规律和支护结构受力的现场实测结果验证了优化支护结构的合理性,形成了深立井连接硐室群围岩失稳的控制对策。     

伊田煤业2105工作面松软煤层巷道围岩控制技术研究与应用

为保障伊田煤业2105运输顺槽机头硐室围岩的稳定,通过分析机头硐室处围岩赋存的具体情况,采用数值模拟的方式对节理发育回采巷道的变形规律进行记性分析,得出在主节理为15°时巷道围岩变形及塑性区发育最大,主节理发育倾角为65°时,巷道顶板塑性区的发育深度约为1.53 m,左帮下部和右帮下部的塑性区发育深度最大,分别为1.92和1.21 m,结合具体地质条件对巷道的支护方案进行具体设计,并进行矿压监测验证支护效果。结果表明,支护方案实施后,运输顺槽机头硐室顶底板和两帮变形量的最大值分别为12和9.5 mm,保障了回采巷道围岩的稳定。     

大埋深大断面硐室围岩变形规律研究

以石拉乌素矿大采深大断面胶轮车硐室为研究背景,采用理论分析方法,对巷道极限平衡区范围进行了计算分析,计算结果巷道破坏宽度2.07m;采用数值模拟研究方法,对大采深大断面硐室巷道在无支护和有支护的情况下巷道围岩破坏情况和巷道围岩变形规律进行了模拟研究,分析得出了巷道破坏特征和变形规律。现场巷道表面位移实测表明,硐室围岩得到较好的控制,支护形式和参数满足工程要求。     

构造复杂区硐室群围岩失稳机理及控制技术研究

为了得出构造复杂区硐室群围岩稳定性特征及控制对策,本文以裴沟煤矿42采区泵房硐室群为研究对象,利用地质雷达与钻孔窥视仪探测硐室群围岩松动圈发育情况,运用数值模拟软件FLAC分析了水平构造应力对巷道围岩塑性区分布的影响,以及硐室群结构特点对其自身围岩稳定性影响。在此基础上,针对42采区硐室群围岩岩性特点,提出棚索协同支护与锚网索控底技术,现场工业性试验结果表明,在采用合理支护方案后硐室群维护效果理想。     

王坡煤矿复杂应力硐室群加固技术研究

理论研究王坡煤矿巷道围岩变形破坏机理,数值模拟分析动压近距离硐室群的受力和变形特征。在两者的基础上提出工作面回采动压影响下复杂应力硐室群的注浆加固支护方案,并进行工业应用试验。加固效果检测表明注浆区域变形明显缩小,能够确保硐室在服务年限内的正常安全使用。     

平煤八矿硐室围岩控制联合支护技术研究

平煤八矿二水平轨道下山绞车房硐室,采用锚(索)网喷支护以后,硐室两帮开裂、顶板喷层脱落且底鼓严重。采用理论分析、数值模拟的方法,对硐室围岩稳定性进行了分析。研究结果表明,硐室围岩岩性差、地应力高和采动影响是造成硐室围岩收敛和底鼓严重的主要原因。为此,提出了钢丝绳网锚杆支护-底板卸压槽-围岩注浆联合支护新方案,通过现场工业性试验表明,该方案能够有效地控制硐室围岩变形问题。     

深部高应力立井连接硐室群围岩稳定控制与支护技术

针对深部高应力立井连接硐室群围岩稳定控制和支护中出现的问题,通过硐室围岩调查取样并进行室内物理力学试验,基于Hoek-Brown强度准则选取了深立井硐室群围岩计算参数,利用GTS对硐室群开挖过程中围岩位移场和应力场分别进行了数值模拟分析,提出优化的支护设计方案。通过围岩表面收敛监测,确定了围岩滞后注浆的最佳时间,围岩变形和支护结构受力的实测验证了支护的可行性,满足了生产需要。     

软岩硐室高预应力锚注加固模拟及应用分析

某矿九采区泵房、变电所布置在软岩地层中,为了解决软岩层硐室变形严重的问题,根据硐室围岩变形特性,对支护方案及参数进行设计,硐室修复采用高预应力锚注加固方案,硐室底板采用"反底拱+注浆+浇筑混凝土"加强支护方式。结合ABAQUS数值模拟,对不同支护方案进行围岩应力分析,结果表明,锚注支护条件下围岩的Mises应力分布大幅度下降,最大主应力与最小主应力之差也相对减小,围岩抗破坏能力增强。现场观测表明,硐室在预应力锚注加固条件下,硐室自身稳定,修复成功。     

大断面硐室二次高强锚网支护应用研究

为控制大断面硐室围岩变形,针对一次支护出现的问题,提出二次高强锚网支护,通过对二次支护效果的数值模拟,硐室表面围岩变形控制在100mm左右,下降幅度达到70%。通过二次锚网加固的的围岩位移观测可知:采用新型支护技术后,巷道的两帮位移速度在60d左右围岩变形基本处于稳定,围岩变形不大,满足硐室的使用需求。     

大断面硐室二次高强锚网支护技术研究

为控制大断面硐室围岩变形,针对一次支护出现的问题,提出二次高强锚网支护,通过对二次支护效果的数值模拟,硐室表面围岩变形控制在100 mm左右,下降幅度达到70%。通过二次锚网加固的的围岩位移观测可知:采用新型支护技术后,巷道的两帮位移速度在60天左右基本处于稳定,围岩变形不大,满足硐室的使用需求。     

动压影响下盘区胶带机头硐室破碎围岩加固技术

详细调查成庄矿二盘区胶带机头硐室生产地质条件、支护现状和变形破坏特征;运用FLAC^3D建立三维数值模型,分析硐室随着相邻工作面的推进三维空间围岩应力场分布状况,以及不同尺寸保护煤柱条件下工作面采动对巷道群应力集中的影响,揭示了原有锚杆支护失效原因。针对动压影响硐室变形实质是围岩内部产生裂隙及其扩展、张开的特点,提出先注浆充填修复围岩结构完整,增强围岩自身承载能力,后采用强力锚索支护控制锚固区围岩的二次离层,在锚固区内形成次生承载层提高其围岩稳定性的加固原理。基于上述原理设计加固方案应用于盘区胶带机头硐室巷修工程,试验表明:采用围岩表面喷浆封闭堵漏和浅深孔注浆相结合的加固技术,不但有效控制了胶带机头硐室的失稳破坏,还限制了围岩的长期流变,从而确保了硐室的长期稳定。     

弱胶结软岩大断面硐室支护技术研究与应用

本文针对彬长矿区小庄矿井大断面硐室围岩的特性,介绍了弱胶结围岩的变形特征及支护原则,提出了针对性的支护方案,达到了理想的支护效果,对今后西部地区弱胶结围岩硐室和巷道支护具有一定的借鉴意义。     

深部高应力巷道高强支护技术的实践应用

以王村矿2301切眼(导硐)为案例研究了深部高应力巷道高强支护技术的实践应用,设计了巷道高强支护方案,并通过计算确定了高强支护参数。现场观测数据结果表明:2301切眼(导硐)巷道最大顶底板变形量、两帮变形量都较小,高强支护方案有效地控制了巷道围岩的变形量,高强支护方案设计合理。     

深部泵房吸水井硐室群围岩稳定性一体化控制技术

泵房吸水井硐室群是矿井巷道立体交叉最密集、应力最集中、最容易破坏的部位,其围岩稳定性控制效果直接影响着矿井安全生产。为解决孔庄煤矿-1015m水平深部泵房吸水井硐室群围岩稳定性控制问题,从工程地质条件分析出发,针对"三高一扰动"强烈、膨胀性软岩矿物含量高(伊/蒙混层的总量最大值达89%)、工程施工极其复杂等不利条件,通过集约化设计消除立体交叉巷道硐室群的空间效应,利用数值模拟手段确定最优施工过程,采用桁架+锚网索耦合支护技术实现围岩荷载均匀化。结果表明:深部泵房硐室群稳定性一体化控制技术能够有效地控制围岩变形和破坏,保证巷道长期稳定,具有广阔的推广应用前景。     

深层软岩中硐室导巷大变形规律的数值模拟及应用

通过采用FLAC3D有限差分程序并结合现场实测的方法,对深层软岩硐室导巷法施工与支护技术进行了动态模拟与对比研究.系统分析了围岩应力应变分布受导硐影响的变化规律;硐室施工过程围岩与支护体共同作用下的变形规律.在此基础上,确定了硐室开挖、支护的合理参数.对于硐室导巷法施工,可以使围岩在原岩应力作用下充分产生流动变形,释放部分地应力;充分利用围岩自身的承载能力, 使地应力重新分布达到新的应力平衡状态,使地压力得到有效释放与控制,有利于永久支护.再次刷大处理时, 由于刷大的是围岩松动圈外圈的低应力松散带,避免了扰动深部围岩, 能有效控制巷道变形.     

深井煤矿TBM组装硐室变形破坏机理及控制对策北大核心

为研究深井煤矿TBM组装硐室围岩破坏机理和优化其支护方案,以张集煤矿TBM组装硐室施工为工程背景,建立块体离散单元法数值模型,开展数值模拟,分析TBM组装硐室围岩变形破坏机理;基于现场监测数据与数值模拟结果,揭示TBM组装硐室变形破坏机理,采用了以全锚索支护和硬化底板为主的组装硐室修护与支护优化方案。结果表明:选用的组装硐室支护优化方案有效控制了围岩破坏和变形,且施工工艺简单,对TBM组装、始发工作影响较小。