侧压系数对巷道变形及周边应力分布规律影响

为了确定侧压系数对巷道变形与周边应力分布规律的影响,使用岩体力学、FLAC3D有限差分数值模拟软件对1<λ<3与λ>3下圆形巷道顶板下沉量、底鼓量、左帮位移和右帮位移以及周边应力分布的影响进行了研究.结果表明,当1<λ<3时巷道周边应力为压应力,当λ>3时巷道周边应力既有压应力又有拉应力,且2种情况下周边应力分布基本上都以巷道中心呈对称分布;随着λ的增大巷道的右帮位移、左帮位移、底鼓量都增大,两帮位移比较接近,顶板下沉量随着λ的增大而减小.通过工程实例得到较大侧压下仅考虑顶压作用的传统支护设计不能有效地控制巷道帮部变形及底鼓,可选用能抵抗侧压的支架与加强帮部支护方式来控制巷道变形.     

侧压系数及埋深对巷道围岩应力分布的影响

运用FLAC3D数值模拟软件,分别对埋深600、800、1 000 m和侧压系数0.5、1、1.5情况下煤层底板岩巷顶底板和两帮的垂直、剪切应力分布规律进行了模拟分析。结果表明:随着侧压系数的增加,巷道帮部围岩垂直应力呈递减状态,剪切应力、顶底板围岩垂直应力呈增大趋势;随着煤层埋深的增加,巷道围岩垂直、剪切应力集中区范围不断增大,峰值点位置逐渐向巷道围岩深部移动。研究结果对巷道合理支护选择具有指导意义。     

侧压系数对加圆角矩形巷道稳定性的影响

为探究水平应力对新形式矩形巷道稳定性的影响,通过有限元软件ANSYS模拟出在不同侧压系数的作用下,加圆角的矩形巷道稳定性的变化规律。结果表明随侧压系数增加,巷道顶部塑性区范围减小,径向位移减少,两帮塑性区范围增加,径向位移增加。     

构造应力对巷道纵的影响

在分析葛泉矿区域构造地质特征及其力学成因的基础上，根据井下现场实测的巷道变形、支架破坏等矿压显现规律，论述了构造和构造应力、构造应力的方向性对巷道维护等方面的影响。     

矩形巷道围岩应力分布规律模拟试验研究

矩形巷道围岩应力分布规律较为复杂,且与地应力、地质构造、围岩岩性等因素有关。在理论分析的基础上,采用相似模拟试验的研究方法,通过对不同围岩强度等级的矩形巷道围岩应力分布规律开展研究,进一步揭示矩形巷道开挖后围岩的次生应力场分布规律。研究结果表明:矩形巷道开挖后帮部重分布的次生应力场会形成较高的集中应力,应力集中系数平均达到3.0;矩形巷道围岩的应力转移及分布是一个复杂的动态变化过程,其变化与围岩的强度有很大关系。     

圆形巷道围岩应力应变分布规律分析

在考虑煤岩蠕变、塑性应变软化的基础上,推导了圆形巷道的黏弹塑性解,得到圆形巷道周围不同分区煤岩体的应力应变分布规律。结果表明巷道周围煤体切向应力在巷帮附近出现明显的卸压,随后在弹塑性区域交界处切向应力达到最大值,随后向深部煤体继续延伸。     

深埋巷道围岩应力及其锚杆支护影响分析

复杂地形巷道围岩现场地质条件复杂,难以获取巷道围岩和支护的应力、变形及破坏之间的相互关系及作用规律.因此,分析了巷道围岩应力的规律,推导了各种水平应力条件围岩应力的分布规律和特点,并构建了锚杆支护理论模型,通过分析内部侧压系数、外部预应力、内部弹性模量和对锚索长度的支护影响,为巷道开挖后围岩稳定控制的锚杆支护提供理论与...     

构造应力对巷道维护的影响

在分析葛泉矿区域构造地质特征及其力学成因的基础上，根据井下现场实测的巷道变形、支架破坏等矿压显现规律，论述了构造和构造应力、构造应力的方向性对巷道维护等方面的影响     

非均应力场圆形巷道围岩塑性区解析分析

巷道围岩塑性区大小是评价围岩稳定性的重要依据及进行巷道支护设计的理论基础。一般圆形巷道所受原岩应力场为非均匀应力场。通过对圆形巷道围岩的力学分析,获得了围岩主应力场分布规律,结合极限平衡条件下的莫尔-库仑准则,得到了圆形巷道在不等压原岩应力作用下围岩的塑性边界方程。软岩巷道围岩控制的基本出发点是充分发挥围岩的自承能力,其基本原则之一便是圆形巷道形式。     

不同侧压下底板切槽对围岩稳定性影响模拟研究

底板切槽是一种通过改变围岩应力状态抑制底鼓的主动防治措施。采用数值模拟研究不同侧压系数条件下底板切槽对围岩变形及应力演化规律的影响,研究结果表明:底板切槽会引起帮、顶位移的增加,从控制围岩变形的角度,底板切槽更适合于侧压系数较大的巷道;底板切槽对顶板围岩应力分布没有明显影响,随切槽深度的增加,帮、底围岩应力峰值向深部转移同时峰值降低,帮部以应力峰值降低为主,底板以应力峰值向深部转移为主;侧压系数越大,帮、顶应力峰值向深部转移的距离越小。     

动压巷道应力数值模拟分析

为研究动压巷道应力分布,采用应力解除法测试地应力。根据测试结果,采用数值模拟软件,分析了巷道周围的地应力分布、保护煤柱和采场顶板应力分布、采空区垂直位移分布特征,以及煤柱宽度和巷道顶底板变形量的关系,为动压巷道支护参数的设计提供了理论依据。     

侧压系数对马头门围岩应力的影响研究

通过三维数值模拟,研究了不同水平应力作用下马头门部位围岩应力分布规律,对马头门的开挖及支护具有一定的理论指导意义.     

回采巷道煤柱合理尺寸的研究

合理的煤柱宽度不仅可以有效保持巷道围岩稳定性，而且能最大限度提高资源的回采率。针对河曲矿区瓷窑沟矿10101工作面回采巷道煤柱，采用现场实测和理论计算的方法分析了煤柱宽度的合理性。研究成果对于类似条件下设计煤柱尺寸具有指导意义。     

山体浅埋煤层覆岩的应力分布规律

为了掌握山体浅埋煤层原岩应力场的分布规律,运用数值计算的方法,研究了山体浅埋煤层原岩垂直应力与水平应力的分布特征、上覆岩层的垂直应力分布特征、应力梯度的变化。垂直原岩应力分布形式与地表形态非常相似;水平原岩应力在埋深较大处的岩层软弱面结合处有应力集中现象。山体浅埋煤层及断裂带老顶上的垂直原岩应力呈线性变化;在埋深较大处,应力值较大,埋深较小处,应力值较小;沿煤层倾斜方向垂直原岩应力变化梯度较大。研究结果可为类似条件下工作面的支护参数的选取提供借鉴。     

压力对碳纤维-铜-石墨复合材料电刷摩擦系数的影响

研究了碳纤维-铜-石墨复合材料在纯机械磨损和电磨损条件下, 电刷压力的变化(7.5～30 N/cm²)对复合材料电刷摩擦系数的影响, 用扫描电镜观察了磨面形貌, 对复合材料摩擦系数的变化机理进行了初步探讨。     

特厚煤层综放工作面侧向支承压力分布研究

为解决塔山矿区段煤柱造成资源浪费严重、巷道矿压显现强烈等问题,采用相似模拟的方法对特厚煤层综放工作面回采后侧向支承压力分布特征进行研究,为塔山矿沿空掘巷煤柱留宽度优化设计提供理论依据。结果表明:塔山矿8206工作面煤体侧向支承压力影响范围为60~70 m,其应力降低区范围为11 m,应力峰值为41 MPa,位于煤壁内30 m处,应力集中系数为3.3;侧向支承压力影响范围为60~70 m。相似模拟结果与极限平衡理论计算结果、现场微震监测结果一致,从而得出当煤柱宽度小于6 m时巷道处在应力降低区内,即区间煤柱宽度为6 m。     

基于复变函数法的矩形巷道应力集中系数黏弹性分析

煤矿深部开采中矩形巷道变形严重,但是现有弹塑性理论都是对圆形或椭圆形巷道进行的理论应力分析。复变函数方法能处理复杂形状边界的力学问题,为了解决矩形巷道的围岩稳定问题,利用复变函数理论对矩形巷道进行应力分析。通过复变函数和黏弹性理论推导出矩形巷道的周边应力集中系数,并分析了应力集中系数和时间、不同θ值的关系,研究结果表明:应力集中系数随时间而降低,两帮的应力集中系数要大于顶底板。     

深井巷道断层对冲击地压的影响分析

以星村煤矿3302运输巷掘进工作面为研究背景,采用FLAC^3D数值模拟分析的方法,分别模拟了3302运输巷距离断层60、50、40、30、20、10 m时围岩的应力分布情况。通过对距离断层不同位置时的深井巷道围岩应力变化情况进行分析,研究了断层对掘进工作面影响的应力分布规律,从而得出掘进工作面开采时周围煤岩体受断层影响的规律,即距断层越近,应力集中现象越明显,煤岩聚集的弹性能越大,发生冲击地压的危险性就越大。采取相应的卸压措施后,现场监测数据表明,冲击地压防治措施在实际生产过程中具有较好的卸压效果。