软岩巷道底臌机理的探讨

深井的软岩,特别是膨胀岩巷道的支护问题,是各类巷道中最难解决的问题之一,对巷道底臌目前还没有一种特别见效的防治方法。论文通过对软岩巷道底臌发生原因的分析,得出了软岩巷道特别是膨胀岩巷道发生底臌的主要原因是由于底板浸水及井巷地压所致,并详细阐述了软岩巷道底臌的发生过程,然后根据软岩巷道底臌发生的原因和过程,提出了对底板进行加固和隔水的防范措施。     

软岩巷道底臌的综合治理

对软岩的概念、工程特性和软岩巷道底臌机理进行了阐述，并根据我国软岩矿区的有关资料，提出综合治理、联合支护、长期监控，因地制宜是治理软岩巷道底臌的有效途径。     

深部软岩巷道底臌机理及其防治措施研究

现场实测分析研究表明：底臌是矿井深部巷道变形破坏的主要因素,在分析巷道底臌机理的基础上,提出了防治底臌的综合技术措施,取得了较好的效果.     

软岩巷道底臌控制技术研究

对软岩巷道的底臌特征进行了总结分析,得出某矿软岩巷道的底臌机理及其主要影响因素,针对现场实际提出了加强帮、角的控制可控制巷道底臌的,同时实施底拱可更好的控制底臌,通过现场施工证明,效果较理想。     

软岩巷道底臌形成机理与治理

以洼里煤矿为例 ,对龙口矿区软岩巷道底臌的形成机理进行分析 ,提出了预防和治理巷道底臌的具体措施 ,在洼里煤矿实践中取得了较好的效果 ,对地质条件相似的其它矿区巷道施工有一定借鉴作用。     

大佛寺矿软岩巷道底臌机理及控制技术研究

大佛寺煤矿40110工作面运输巷底板围岩松软破碎,巷道底臌剧烈.分析了40110运输巷底臌机理,得出底板围岩特性是造成巷道底臌的主要因素,水理作用、支护体系不耦合、采动影响是造成巷道底臌剧烈的诱导(加剧)因素.提出了“底角锚杆+底板硬化+泄压槽+补打顶帮锚杆(索)”的软岩巷道底臌控制技术,取得了良好的工程应用效果.     

谢一矿深部软岩巷道底臌机理及其防治措施研究

通过现场实测研究，查明谢一矿深部巷道失稳破坏的主导因素是底臌，因而对巷道底臌的机理进行了分析，提出了防治底臌的综合技术措施，取得了较好的效果。     

软岩巷道底臌机理分析与治理技术研究

针对六家煤矿东一辅助运输大巷底臌严重的问题,采用现场调研、理论分析和UDEC数值模拟相结合的分析方法,研究了底臌发生机理及其相应的控制技术措施。研究认为:巷道围岩性质、地应力、水理作用和加固方式是影响六家矿东一辅助运输大巷底臌的主要因素;底板注浆+锚索束+反拱联合加固技术能有效控制巷道底臌。工程实践表明实施该联合加固技术后,巷道顶底板最终移近量为71~91mm,表面位移量在12~15d后趋于稳定,底臌控制效果明显。     

Analysis of soft rock roadway deformation mechanism in Zhangshuanglou Mine

On basis of ground stress surveying and analysis of physical nature and mechanics character of rock, the deformation mechanism of west main roadway in Zhangshuanglou Mine is studied. It is put forward that engineering mechanics nature, infiltration of water and con-centrated stress on pillar are the main factors to affect stability of the west main roadway. The overall thinking used to restore the roadway is raised.     

亭南煤矿强膨胀性软岩巷道底臌变形力学机制

针对亭南煤矿西翼轨道大巷的底臌防治难题,运用软岩工程力学理论,分析了底板泥岩的黏土矿物成分和结构及其遇水膨胀强度软化的特性,提出了软岩巷道的底臌变形力学机制。研究结果表明：底板泥岩的黏土矿物含量高达50.9%,主要黏土矿物成分为高岭石和伊/蒙混层矿物,具有强膨胀性;泥岩遇水后的软化特性明显,在暴露20 h后,强度衰减系数为0.72,35 h时强度衰减系数为0.61,开挖后必须及时对底板泥岩进行封闭;底臌变形破坏主要受分子吸水膨胀、胶体膨胀、构造应力、工程偏应力、软弱夹层等多种因素影响,其变形力学机制为I=1\*ROMAN ABII=2\*ROMAN ABDIII=3\*ROMAN BA型;根据该复合型变形力学机制,提出了铺设干石灰粉、开挖反底拱和安装底角锚杆的综合支护对策,经现场应用,效果良好。     

彭庄煤矿软岩巷道底臌控制技术及数值模拟研究

 针对彭庄煤矿巷道围岩节理、裂隙发育,岩层浸水软化严重的复杂地质条件,以马头门大范围内的岩体为研究对象,通过对围岩物理力学性能的测试、底臌影响因素的理论分析和底臌控制技术的数值模拟,提出了采用全断面注浆、高强超长锚杆加固顶板和两帮、底角锚杆和混凝土反底拱加固底板的综合控制底臌方案。并对马头门围岩收敛变形进行了长期的监测,监测结果表明马头门围岩顶底板的总变形量仅为5mm,这说明该方案有效地控制了底臌。     

软岩巷道底鼓预测及支护对策研究

软岩特别是膨胀性软岩是巷道底鼓的重要原因之一。根据软岩巷道支护理论和BP神经网络理论,按照信息化施工方法的原理,首先进行了巷道矿压监测,通过底鼓监测数据训练神经网络模型,然后利用Matlab神经网络工具箱进行模型计算,同时预测了未来一段时间底板的高度以反映底板的变化。通过围岩现场应力测试、工程地质调查、室内构件识别试验和理论分析,研究了软岩巷道底鼓的相关特征和具体影响因素。研究提出了有效的底鼓控制对策,对类似工程具有一定的参考意义。     

软岩回采巷道底臌破坏机制与支护技术

软岩巷道底臌治理一直是软岩支护中重点攻关的难题之一,作为受采动压力影响的软岩回采巷道来说,巷道的底臌问题尤为突出。针对山东能源临矿集团上海庙矿区软岩大变形技术难题,首先从巷道底臌变形的力学机制入手,根据巷道围岩本构关系及应力作用模式,在结合朗肯压力理论的基础上建立了剪切错动型巷道底臌力学模型,导出了巷道底臌力源P_0的计算方程。计算分析知,当底臌压力P_0大于底板岩体的强度极限时,巷道底板岩体将发生剪切和扩容变形挤入巷道空间,随时间效应的加大最终导致巷道底臌;其次,结合建立的底臌力学模型,提出了一种与剪切错动型巷道底臌力学机理相适应的新型反底拱底臌控制技术,对反底拱伸出段、底板预应力锚杆和反底拱主体段3部分在底臌控制过程中的作用进行理论分析,揭示了其"控底-助帮"的底臌控制机理,并综合数值计算和正交实验的方法对新型反底拱结构的3个主要参数进行试验优化,模拟显示影响巷道底臌量指标的主要因素为底板超挖深度和反底拱伸出段长度,影响巷道两帮移近量指标的主要因素为反底拱伸出段长度;最后,通过对榆树井矿13803工作面回风巷原始支护条件下底板压力的验算,确定了底板围岩压力与矿井水的耦合作用是造成该巷道底臌的主要原因,并根据优化后的底板治理方案在榆树井煤矿13803工作面回风巷返修段进行工业性试验。工程实践表明,该项新技术控制软岩回采巷道底臌及两帮变形效果较好,有效保证了工作面回采期间巷道的稳定性。     

深部高应力富水软岩巷道底鼓机理及控制技术

针对深部高应力富水软岩巷道底鼓问题,以胡底矿盘区水泵房为工程背景,分析了盘区水泵房底板变形特征及影响因素,采用UDEC离散元模拟软件对硐室掘进期间的围岩应力状态、位移模式及破坏形式进行分析,研发了适合在富水环境中使用的锚杆(索)新型防水锚固剂FS2350,该锚固剂具有良好的锚固效果。研究结果表明:水泵房在高应力和富水环境下呈现挤压流动性和膨胀性底鼓,底鼓呈全区域、持续性和连锁性等变形特征。底板锚注支护可有效提高煤岩体的物理力学特性,抑制底板岩层剪切破坏,控制破碎区进一步向深部转移,减小底板岩层破坏范围,改善了底板围岩的受力状态。锚注支护后,底板支护系统处于稳定状态,90 d后底板最大变形量为23 mm,有效解决了深部高应力硐室底鼓问题。     

万年煤矿极松软破碎岩体巷道支护技术研究

针对万年煤矿极松软破碎岩体巷道难以支护的问题，分析了巷道变形和破坏的主要原因，提出了对其治理的锚、喷、注联合支护方案，并成功地在三水平轨道暗斜井中进行了支护实践，巷道变形量明显减小，支护成本大幅度下降。     

底角锚杆在深部软岩巷道底鼓控制中的应用研究

底鼓作为深部软岩巷道围岩变形与破坏的主要形式之一,一直困扰着贵州开磷集团马路坪矿。通过对700m中段运输大巷变形状况的实地调查,以及对底鼓因素的理论分析,同时运用数值模拟方法,研究底角锚杆在控制底板变形中的受力特征,从而提出底角锚杆控制底鼓的工作机理。通过对三种底锚形式(单排底锚、双排底锚以及垂直底锚)的数值模拟对比,得出如果在高地应力情况下,安设垂直底锚能够防治由于较高的应力集中而形成的剪切破碎带随着破坏的发展、剪切带贯通而形成的楔形破坏。同时加设双排底锚,利用材料自身的抗剪强度,切断底板基角部位的塑性滑移线,使应力向岩体深部传递,最终有效地控制巷道底鼓。     

夜长坪矿软岩巷道围岩变形机理及控制

基于巷道围岩的物理、力学性质的实验室测试以及现场围岩变形的监测结果,探讨了软破围岩条件下巷道变形破坏机理和特征。通过室内试验和井下巷道试验研究了围岩的膨胀变形规律、钢纤维混凝土和高强度锚杆的力学特性。以围压恢复加固理论为指导,采用物理模拟和数值分析对支护参数进行优化,提出了带有顶、底拱的全封闭强化支护的主动和被动联合支护控制技术。工业试验结果表明,软破围岩条件下的巷道工程采用该类联合支护技术能够有效地控制巷道地压,提高了巷道抗变形能力,延长了安全稳定期。     

深井软岩破碎巷道底臌原因及处置技术研究

根据顾北煤矿南翼(11-2)胶带机巷道工程实际,依据长期的现场调查和变形监测,对顾北矿区深井软岩破碎巷道底臌影响因素、特性进行了分析,得出了底臌主要原因,认为底臌主要是由于巷道底板处于敞开状态而成为巷道变形和应力释放的主要场所,软弱破碎的围岩在地应力作用下挤压流入到巷道内,形成较大的挤压流动性底臌。在此基础上,提出了采用混凝土反拱地坪、深浅孔注浆、高预应力组合锚索的针对深井软岩破碎巷道底臌综合处置技术,同时研制开发底板锚索钻机,解决了底板组合锚索孔施工的困难。现场的跟踪监测表明,该技术能有效治理底臌还能加强两帮稳定性。