围压对节理岩体变形破坏行为的影响（英文）

节理岩体的力学特性对于工程岩体的安全至关重要。为了更好的掌握节理岩体的变形破坏规律,采用离散元程序对不同围压作用下的断续节理岩体进行了模拟实验研究。首先,以室内试验数据为基础,标定了能够反映节理试件宏观力学行为和变形破坏特征的数值模型细观参数。然后,研究了节理倾角和围压对节理试样应力应变曲线、破裂模式和接触力分布的影响规律。结果表明：试件的抗压强度和弹性模量随围压的增加而增加,随节理组倾角的增加呈现出先减小后增大的变化趋势;不同节理组倾角下试件的强度和弹性模量对围压的敏感性不同,其中节理组倾角为90°时影响最小;在低围压下,试样的破坏模式由节理组倾角控制;随着围压的增大,拉裂缝的萌生和扩展逐渐受到抑制,破坏模式由拉破坏向剪切-压缩破坏转变。最后,进一步探讨了预应力锚固支护对工程裂隙岩体的加固作用。     

深井大断面沿空掘巷实体煤帮控制技术

为解决深井大断面沿空掘巷围岩控制的难题,利用数值模拟软件FLAC3D,模拟1305沿空巷道留设4 m煤柱时3种支护方案的围岩变形情况。结果表明,实体煤帮布置8.5 m长锚索后变形量最小,并分析了实体煤帮长锚索的加固原理。现场实践表明,实体煤帮布置8.5 m长锚索后,两帮移近量比原支护方案减少了75%,保证了巷道的安全稳定,为高产高效工作面的生产提供了强有力的保障。     

巷道顶板力学模型与围岩失稳机理分析

建立了锚杆锚固因素和水平地应力因素的巷道顶板力学模型,基于此模型提出了巷道失稳宽度Bmax的确定方法。首先推导出力学模型的基本方程,并通过Maple符号演算解算出方程的解析式,就Bmax的力学意义探讨了围岩的失稳机理。最后以东滩矿1305轨道回风巷作为算例,得出结论:当该巷道开挖宽度超出4.6 m围岩将产生明显的失稳现象,此后需预防冒顶事故的发生并采取合理的加强支护措施。     

综放面顶煤放出规律的UDEC数值模拟研究

指出了UDEC离散元数值模拟软件研究放出规律的优越性,模拟了包括初次放煤、移架、放煤在内的循环放煤过程。通过对比分析不同阶段顶煤放出规律,研究得出:初次放煤过程中,由于支架掩护梁倾角及初次放煤前支架上方顶煤与支架后方顶煤存在一个支架高度的高差,所以放出漏斗开始就呈现出向采空区侧倾斜;随着放煤的进行,煤矸分界线不断沉降,但是放煤漏斗的倾向基本固定。通过对不同阶段放出体形状的对比分析,发现椭球体的长轴基本垂直经过放煤口中心,这与金属矿放矿椭球体相吻合,这说明在放煤过程中主导椭球体方位的是重力作用,而非掩护梁倾角。初次放煤并移架后的放出规律依然符合椭球体放煤理论,由于移架的作用避免了初次放煤后同一椭球面上矸石的放入。     

卧虎山铁矿开采方法选择及采场结构参数优化

为了提高卧虎山矿年产量,满足生产要求,找到适合卧虎山矿地下开采的采矿方法,由地质条件入手,通过点柱上向水平充填采矿法和上向高分层充填采矿法2种采矿方法在技术和生产中的优缺点对比,得出适合25~24矿段的采矿方法为上向高分层充填采矿法。为探求此采矿方法合理的采场结构参数,实现安全、高效生产,利用FLAC3D模拟软件,对不同方案的围岩应力及位移分布规律进行数值模拟分析,研究不同矿房宽度对采场稳定性的影响,得到矿房矿柱适合宽度分别为11 m和9 m。由国内外矿山使用的锚杆长度和经验公式得到锚杆长度,预控顶支护方式为锚杆支护。研究结果对其他矿段的回采具有指导借鉴意义。     

短壁工作面采场坚硬顶板强制放顶技术

为了解决榆家梁煤矿短壁工作面采场坚硬顶板空顶距离大的难题,在对采场顶板运移规律进行分析的基础上,提出了一种深孔爆破与浅孔爆破相结合的强制放顶技术。该技术在榆家梁煤矿42209工作面的应用结果表明:该技术不仅能够减少炸药使用量,而且能够大幅降低工人的劳动强度;能实现在联络巷内布置深孔炮眼,且爆破后的矸石充满炮眼下方采空区,将生产工作面与采空区隔离;爆破后可改变顶板力学结构,使短壁工作面采场采空区坚硬顶板自然垮落,减小原顶板的空顶距离,保证短壁工作面的安全高效回采。     

软煤综放面端面失稳数值模拟研究

影响软煤综放面端面失稳的因素很多,本文从支架－围岩几何关系,支架工,直接顶尺寸及老顶运动四个方面,运用UDEC软件分析了它们对端面失稳的影响。     

冲击钻钻速与隧道岩石力学参数的关系探讨

超前冲击钻钻探是岩石隧道中一种轻便、快捷、成本较低的直接地质预报方法,通过钻进数据可以判断掌子面前方地层的状况,降低地质事故的发生率.目前在地质钻预报方面主要是通过不在同一平面的三个钻孔来预测地层空间位置,对于地层性质的预测通常是定性的.作者以一种钻机为基础,进行了大量的现场实测,根据现场实测数据、实验室测试数据、现场的地质描述,分析了冲击钻钻速与岩石抗压强度、围岩类别的定量关系,建立了钻速与岩石BQ的统计关系式,这为隧道变更设计,预防事故提供了坚实的数据基础.     

深部巷道复合顶板网兜治理研究

为了解决深部巷道复合顶板网兜问题,以安居煤矿1306采准巷道为例进行研究,通过系统的理论分析和数值模拟,并结合实际的围岩地质条件,从提高支护强度和加强护表能力两个方面入手,提出了合理有效的巷道支护参数和顶板喷浆的措施。经现场施工验证,优化的支护方案成功地解决了复合顶板网兜等变形破坏问题,保证了巷道支护安全稳定,同时为安居煤矿其他采准巷道支护提供了借鉴。     

冲刷带构造段巷道支护优化效果监测

山西潞安集团李村煤矿1301工作面辅助回风顺槽在掘进过程中揭露煤层冲刷带,由于冲刷带影响范围内巷道围岩相对软弱破碎,继续采用原有支护方案将会出现锚杆失效的问题。因此设计比选出优化支护方案,对新支护方案进行了现场矿压监测,以此来对支护方案进行检验,为类似条件下的巷道围岩控制提供借鉴。