煤矿节理地层TBM掘进巷道围岩损伤规律分析

为研究煤矿节理地层TBM掘进巷道围岩损伤规律和特征,以张集煤矿1413A综采工作面瓦斯抽采巷道为工程背景,根据工程现场岩性条件、节理发育特征和地应力场条件,使用UDEC离散单元法数值模拟软件,建立巷道数值模型,研究了煤矿节理地层巷道在TBM掘进扰动条件下围岩损伤破坏规律。结果表明:围岩节理、裂隙分布特征是影响巷道围岩损伤特性的主要因素;节理交错贯通区域尤易出现围岩的宏观损伤和断裂;施工时应重点支护顶板,防止冒顶事故的发生。工程现场监测与数值计算结果一致性较好,所采用的研究手段能够反映工程现场的实际情况。     

浅谈掘进巷道应用光面爆破技术

在煤矿生产过程中,巷道掘进由于受到地压和爆破破坏等因素的影响,造成围岩松动,经常会出现不同程度的冒顶和塌方现象,直接影响煤矿的正常生产,特别是随着煤矿生产能力的日益加大,这些问题尤为突出。实践证明,在巷道开掘过程中,推广应用光面爆破技术,把好开挖头道工序关,最大限度地减少巷道围岩震动、破裂、爆缝,保护和增强围岩的完整、整体性,是解决巷道发生冒顶事故的根本措施和出路。笔者就掘进巷道应用光面爆破技术,从便于掌握,方便操作的角度出发,谈一些粗浅的认识和做法。     

弓长岭井下矿巷道围岩爆破损伤控制研究

为了研究巷道掘进爆破对围岩造成的损伤效应,准确获取巷道开挖爆破对巷道围岩的扰动情况,本文利用声波测试法对巷道爆破开挖过程中围岩损伤进行探测,根据声波测试得到的结果,提取可以有效反映损伤特征的参量,根据公式计算测得的爆破声速及爆破损伤结果,进而直观的反映出围岩损伤情况。基于对普通药包及切缝药包进行爆破时的超声波测试,得到装药段及封堵段声速变化,进而根据声速变化值得到爆破对围岩的损伤情况。     

掘进爆破对巷道围岩影响的研究探讨

采用FLAC3D的非线性动力分析功能,对单孔爆破进行了数值模拟研究,以岩石破裂的临界震动速度为判据,分析确定了爆破对岩体的损伤范围.利用现场试验,研究了爆破孔周围岩石的抗压、抗拉强度的变化.研究表明:数值模拟确定的裂隙圈半径大小与试验得到的围岩力学性质劣化区大小基本吻合.参照井下岩巷常用的光面爆破炮眼布置图,掏槽孔和辅助孔爆破对成型巷道的围岩不产生损伤,周边孔爆破对15cm范围内的围岩造成损伤,使其抗压强度约下降9%,抗拉强度约下降20%.本研究对于井下巷道围岩控制和预留安全岩柱厚度的确定具有重要意义.     

光面护壁爆破在破碎岩体巷道掘进中的应用

简要分析了光面护壁爆破技术的基本原理。将该技术应用于某磷矿的巷道掘进中,其应用效果与传统光面护壁爆破相比,周边空痕率提高了近33%,炸药单耗降低了0.233 kg/m3,掘进速度也有所提高。实践表明,光面护壁爆破在降低围岩损伤破坏方面具有较好的效果。     

深井巷道掘进爆破震动对围岩影响的数值模拟

利用ANSYS建立巷道掘进爆破的模型,针对该模型计算岩体自重下的变形,并把计算得到的节点位移当作初始条件加到DYNA显示动力分析上,分析单元峰值有效应力结果表明数值模拟可以反应岩石内部爆破应力分布规律,为合理选择支护形式和支护实践提供理论依据。     

中深孔爆破楔形掏槽装药参数研究

本文介绍了中深孔爆破的楔形掏槽技术，通过研究，确定了楔形掏槽中合理的装药参数。并提出在中深孔爆破中采用多层分段掏槽的合理性。     

巷道掘进中爆破对邻近巷道围岩及支护的影响

爆破是煤矿井巷掘进的一种重要施工手段。分析了巷道掘进爆破工程作用下,围岩损伤及爆炸波传播和衰减过程,研究了新巷道掘进爆破施工对已有邻近巷道围岩及支护的影响情况。本文研究成果可为巷道支护设计提供借鉴。     

长沙县北山巷道光面爆破掘进

在长沙北山巷道掘进工程中,采用了光面爆破掘进方案,并取得了良好的光面爆破效果.     

岩巷掘进爆破对围岩稳定性影响的研究

利用围岩松动圈理论,计算了深井巷道的松动圈半径;建立了巷道掘进柱状装药爆破对围岩松动圈影响的力学模型,得出了围岩动态松动圈半径的计算公式,为深井巷道爆破掘进过程中巷道的支护设计提供了依据。     

爆破振动对巷道围岩损伤破坏的研究

为了探究巷道围岩在多次爆破振动下围岩累积损伤的现象,以淮北信湖矿某掘进巷道为研究对象,测定了多个掘进循环下爆破振动对围岩松动圈的影响,同时利用地质雷达对围岩进行无损探测。测试结果说明:在循环爆破振动冲击波的反复作用下,围岩松动圈在增大,说明损伤程度在不断增加;但随着掘进面的推进,保留岩体的损伤最终会达到一种稳定状态,且距离爆心距远区的围岩所受的影响很小。     

高应力爆破扰动条件下巷道围岩损伤数值模拟研究

深部巷道围岩在频繁爆破扰动作用下微裂隙不断产生、扩展与贯通,形成宏观破裂,岩体失稳灾害日益突出。本文采用FLAC3D软件,考虑不同侧压力系数,开展高应力爆破扰动条件下巷道围岩损伤规律研究。结果表明：应力环境明显影响巷道围岩的损伤特征。初始应力条件决定巷道围岩的破坏区域和破坏形态分布,爆破扰动会加剧巷道围岩的损伤,加快破坏速度。与初始应力状态相比,爆破扰动造成巷道围岩松弛区变厚、应力集中程度和影响范围增大,同时改变围岩中位移的分布特征和范围,并增大围岩的最大位移量。巷道围岩所受双向载荷差值越大,爆破扰动作用后塑性区的深度就越深,破坏增量也越大,巷道围岩塑性区的范围远大于松弛区。支护工程应控制松弛区围岩,避免其发生垮落。研究为深部巷道围岩控制提供支撑。     

拜什塔木铜矿爆破开采软岩巷道围岩损伤规律研究

为了揭示中深孔爆破对软岩巷道围岩产生的损伤规律,以拜什塔木铜矿项目为依托,采用井下监测开采巷道围岩位移和巷道收敛变形的方法,对软岩巷道围岩在中深孔爆破作用下累计损伤规律进行了研究。结果表明,随着爆破不断向深部扩展,岩石蠕变速率不断增大,且靠近空区部分测点表现为向围岩深部移动的特征,软岩巷道围岩最大位移量为4 cm,表明现有支护形式可以抑制软岩巷道围岩变形的继续发展。10中段2^#测点的收敛速率介于0.02～0.5 mm/d之间,属于欠稳定巷道;1^#测点巷道收敛速率均大于0.5 mm/d,属于不稳定巷道,虽有减缓趋势,但变形量不断增加,且水平方向变形大于垂直方向变形,不利于软岩巷道围岩的稳定,应采取措施加固软岩巷道。     

大断面巷道围岩破坏原因分析

以大断面巷道围岩为研究对象,从巷道的断面尺寸及形状两方面分析了引起巷道破坏的原因,从生产技术、施工等方面阐述了影响巷道稳定性的各种原因,得出结论:巷道宽度越大,越容易引起顶板的弯曲变形,变形较大将产生拉应力,引起顶板破坏。     

基于Weibull分布的巷道围岩开挖损伤分析

首先,在假定微元强度服从双参数Weibull分布的基础上,分析了围岩微元破坏概率和临界破坏概率,依据围岩完整程度不同,分析了巷道开挖后的围岩损伤;随后,运用岩石破裂过程分析软件RFPA,分别对不同均质度的巷道围岩开挖损伤进行了数值模拟分析。结果表明,伴随围岩均质度增加即围岩完整程度增加,围岩起始损伤延后,临界破坏概率越来越小;在围岩微元所受载荷达到其统计平均抗压强度前,围岩的均质度越低其巷道开挖后的围岩损伤值越大;在微元所受载荷达到统计平均抗压强度后,围岩均质度越高其巷道开挖后的围岩损伤值越大,其巷道开挖后的危险率越高,且往往具有突发性;巷道开挖后的围岩损伤破坏程度与围岩完整程度和抗压强度关系密切;分析结果与模拟结果是一致的。     

不同支护结构对深部巷道围岩变形的影响

随着煤矿开采深度的不断增加,围岩变形特征更加复杂。基于ANSYS数值模拟软件,研究4种不同支护条件下深部巷道围岩的变形情况,研究结果表明:30 MPa原岩应力作用下,联合支护产生的水平位移和垂直位移都要比其他支护小,变形影响区域也最小,最为适合围岩地质条件较差的巷道。     

卸压爆破与巷道围岩控制的相互关系

以新疆某煤矿为工程背景,利用FLAC3D数值分析软件,研究了卸压爆破与巷道围岩控制的相互关系。研究发现,深孔卸压爆破虽然可以改善工作面前方的应力集中程度,降低采掘空间发生动力灾害事故的概率,但在一定程度上也破坏了巷道围岩的完整性和强度,使得巷道围岩的变形量较卸压爆破之前更大,给回采巷道的安全高效使用带来了较大困难,而加长巷道帮部的锚杆长度可以有效的降低卸压爆破给巷道控制带来的不利影响。     

断层构造地带巷道围岩变形破坏机理

以祁东煤矿断层构造地带6163机巷为例,通过在巷道现场布置钻孔窥视测站进行摄影实测,研究巷道的破坏特征、顶板围岩裂隙演化规律。研究结果表明,断层构造带影响下巷道围岩局部出现水平应力集中,顶板破碎并出现明显下沉、两帮移近量大,因此断层构造地带巷道需进行及时加强支护。