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相似文献
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1.
高明仕  赵一超  李明  曹志安  张健 《岩土力学》2014,35(8):2307-2313
软弱岩体的阶段性、持续性流变,导致软岩巷道围岩深度破坏和支护失效。软岩巷道顶、帮、底三者在围岩系统稳定过程中所起的作用不同,软岩巷道围岩稳定性控制应做到整体性和协调性支护。在分析巷道顶、帮、底相互作用效应基础上,针对软岩巷道强流变四周均表现出大变形的破坏特征,提出了全断面、全支全让O型封闭控制的支护原理。该原理强调,开挖初期就应对软岩巷道顶、帮、底全断面进行强力支护,同时全断面又适时让压,在高阻支护力作用下又能适当释放围岩应力,达到对软岩巷道的整体性和协调性控制。通过力学模型对软岩巷道围岩塑性区范围和表面位移与支护力的作用关系进行了分析计算,得出巷道围岩变形破坏与支护力呈负相关关系。工程实践表明,采用该支护原理有效控制了深部软岩巷道的大变形。研究成果对类似工程实践具有一定的参考借鉴价值。  相似文献   

2.
管缝式锚杆防治软岩巷道底臌的试验研究   总被引:6,自引:0,他引:6  
钟新谷  徐虎 《岩土力学》1996,17(1):16-21
根据对巷道围岩移动趋势的分析,充分考虑到锚杆在垂直于锚杆轴向方向上与围岩的相互作用.将其用于软岩巷道底臌的防治,简化了软岩巷道施工工艺。矿井的实际应用表明支护效果是明显的。  相似文献   

3.
李治平 《岩土力学》1997,18(A08):253-256
论述了软岩巷道底臌的防治措施:新奥法施工,选择合理断面形状,提高巷道围岩强度,利用支架预防底臌等。  相似文献   

4.
巷道要经历开挖前稳定、开挖扰动、支护稳定或再破坏的演化过程,巷道稳定状态受原岩应力场-开挖扰动应力场-支护应力场相互作用的影响。采用FLAC^(3D)分析了不同预紧力与间排距条件下锚杆、锚索产生的围岩支护应力场的分布特征,定义了围岩应力扩大系数k来表征围岩应力的扩散效果,揭示了锚杆、锚索预紧力耦合支护效应。针对朱集西矿深部巷道特征与地质条件,提出了锚网索喷+U型钢支架+注浆+底板锚注分步联合支护技术方案,开展了三维相似材料模型试验,验证了该支护技术方案的合理性与可行性,揭示了深部高应力软岩巷道围岩变形破坏与支护结构受力演化规律,并成功应用于工程实践,解决了深部高应力软岩巷道支护难题。监测结果表明,该联合支护方案有效地控制了深部高应力软岩巷道围岩大变形与底臌,保证了巷道围岩与支护结构的长期稳定及安全。  相似文献   

5.
巷道要经历开挖前稳定、开挖扰动、支护稳定或再破坏的演化过程,巷道稳定状态受原岩应力场-开挖扰动应力场-支护应力场相互作用的影响。采用FLAC~(3D)分析了不同预紧力与间排距条件下锚杆、锚索产生的围岩支护应力场的分布特征,定义了围岩应力扩大系数k来表征围岩应力的扩散效果,揭示了锚杆、锚索预紧力耦合支护效应。针对朱集西矿深部巷道特征与地质条件,提出了锚网索喷+U型钢支架+注浆+底板锚注分步联合支护技术方案,开展了三维相似材料模型试验,验证了该支护技术方案的合理性与可行性,揭示了深部高应力软岩巷道围岩变形破坏与支护结构受力演化规律,并成功应用于工程实践,解决了深部高应力软岩巷道支护难题。监测结果表明,该联合支护方案有效地控制了深部高应力软岩巷道围岩大变形与底臌,保证了巷道围岩与支护结构的长期稳定及安全。  相似文献   

6.
煤矿软岩巷道耦合支护技术研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
通过对软岩巷道变形破坏机理的研究,指出其破坏主要是由于支护体力学特性与围岩力学特性在强度、刚度以及结构上出现不耦合所造成的,并且首先从关键部位开始,进而导致整个支护系统的失稳.在此基础上,通过对锚杆围岩、锚网围岩以及锚索关键部位耦合支护作用的分析,提出了煤矿软岩巷道耦合支护技术,并给出了具体实施和判断方法.实践证明,该技术可以有效地解决煤矿软岩巷道支护问题.  相似文献   

7.
软岩巷道锚注支护时机优化研究   总被引:5,自引:0,他引:5  
陆银龙  王连国  张蓓  李玉杰 《岩土力学》2012,33(5):1395-1401
锚注支护技术是维护软岩巷道围岩稳定的一种有效方式,支护时机的选择对巷道支护效果具有很大的影响。根据对破裂软岩注浆加固后的力学特性分析,运用FLAC2D软件的应变软化本构模型,对软岩巷道最佳锚注支护时机进行了数值模拟优化分析,结果表明:随着注浆时机的滞后,浆液在围岩中的流动渗透范围逐渐增大,但注浆加固后的围岩强度却逐渐降低,巷道围岩变形表现出“先减小、后增大”的趋势。据此,提出了一种综合运用数值模拟优化和现场监测确定巷道最佳锚注支护时机的方法,并应用于工程实践,取得了良好的效果。研究成果对软岩巷道锚注支护施工和设计具有指导意义  相似文献   

8.
软岩巷道围岩松散破碎承载力低,在工程荷载作用下,具有明显的塑性变形和强流变性。传统单一的支护手段难以保证其安全和稳定。高家梁煤矿2-2上煤层巷道是典型的软岩巷道,其围岩遇水泥化、膨胀、崩解,进而造成巷道出现断面收缩、片帮、冒顶等失稳现象。针对高家梁煤矿2-2上煤层20110综采工作面回风顺槽的软岩问题,结合该巷道具体工程地质条件及围岩物理力学特性设计出锚网索联合支护的方案。通过FLAC3D数值模拟分析及现场巷道围岩表面位移监测,对该方案的支护效果进行了分析,其结果证明了该联合支护方案可以有效的控制膨胀型软岩巷道的稳定性,从而保证了煤矿的安全生产。  相似文献   

9.
洼东煤矿软岩巷道支护方式选择   总被引:1,自引:1,他引:0  
结合山东龙口洼东煤矿软岩巷道支护实践,通过主要含煤地层的物理力学性质分析和软岩岩层的工程地质特征研究,指出随着开采深度的增加,巷道围岩应力和变形量明显增大、返修率高,成为影响巷道层位及其支护方式选择的主要因素,应采取符合围岩工程地质特征和力学机制特点的联合支护方法取代单一支护。研究结果对软岩巷道支护具有一定的指导意义。  相似文献   

10.
高地应力破碎软岩巷道底臌特性及综合控制对策研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
刘泉声  肖虎  卢兴利  崔文泰 《岩土力学》2012,33(6):1703-1710
高地应力破碎软岩巷道底臌问题,由于其地质条件的复杂性,是煤矿开采的技术难题之一。通过总结分析高地应力破碎软岩巷道底臌的变形破坏特性,研究了底臌治理对策。研究结果表明,底板围岩呈现出挤压剪切流变特性,在支护对策上应将支护体系视为完整体系,在加强修复固结、应力转移和扩大承载圈的同时强调调动帮、顶部的间接控制作用。提出了以底板超挖、高强度预应力锚索、深孔注浆、底脚、拱角锚杆和回填为技术支撑的综合治理对策,通过FLAC3D建立的三维数值分析模型,分析了在综合治理对策下围岩位移场及塑性区的变化,验证了该方法的有效性。将综合治理对策应用到淮南潘二煤矿东二采区主要大巷,取得了良好的支护效果。  相似文献   

11.
淮南,铁法煤矿膨胀型软岩力学化学特征   总被引:3,自引:0,他引:3  
膨胀型软岩由于其性质的复杂性和工程的严重危害性而成为我国煤矿工程研究中最复杂的问题之一。膨胀型软岩能与水发生物理化学反应使含水量或体积发生变化,是地质历史长期作用的产物,随着时间场和空间场的不同,其力学化学特征有明显的差异,作者根据对淮南5个煤矿、铁法2个煤矿软岩的实际研究,总结二者在成份、物理化学特征、力学性质以及膨胀机制等方面的差异,为工程有效支护提供理论依据。  相似文献   

12.
中国煤矿膨胀型软岩工程地球化学研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
李洪志 《地学前缘》1996,3(1):99-104
膨胀型软岩由于其性质的复杂和工程的严重危害性而成为当前岩石力学和工程地质学领域中最复杂的理论和工程问题之一。膨胀型软岩系指那些能与水发生物理化学反应使含水量或体积发生变化的软岩。由于不同煤矿工程的膨胀型软告形成的地质时代不同,成岩胶结程度不同,成因类型和发育规律的差异,而导致其力学化学行为也有明显差异。因此所选择的支护方式也不一样。软岩工程地球化学行为的研究,既要注意环境应力对岩石性质的影响,更要重视岩石在环境应力作用下所发生的一系列物物理化学变化对岩石自身性质影响的研究。  相似文献   

13.
我国煤矿软岩的主要工程地质性质   总被引:2,自引:1,他引:1  
随着大量新煤田的开发和开采深度的增加,煤矿软岩问题已成为煤矿生产和建设中的一大难题。作者在做了大量调查的基础上,对我国主要软岩矿区软岩的工程地质性质、物质组成与结构进行了研究,探讨了软岩的物质组成与工程地质性质之间的关系,从本质上揭示了软岩工程地质性质极差的原因,并据此提出了一些软岩支护的合理建议。   相似文献   

14.
深部煤系软岩遇水崩解的宏观特征及微观机理研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
      随着煤层开采层位的加深,对煤系软岩水稳性的研究越来越重要。巨野3号煤顶底板岩层以泥质岩为主,赋存深度900~1200 m,为典型的深部煤系软岩。通过水理性试验、X射线衍射试验及电镜扫描试验,对巨野煤田深部煤系软岩遇水崩解的宏观特征及微观机理进行分析研究。研究发现软岩水稳性较差,浸水后在30 min内开始崩解;岩样粘土矿物以高岭石及蒙伊混层为主,结构上表现为明显的疏松性及定向排列性。通过分析认为深部煤系软岩崩解是粘土矿物内外膨胀联合作用的结果,其中软岩结构特征是导致该类岩石遇水崩解的主要因素。  相似文献   

15.
软岩工程地质力学研究进展   总被引:61,自引:1,他引:60  
在中国煤矿软岩工程地质力学的研究中 ,作者指出了国际岩石力学学会关于软岩定义的缺陷 ,提出了新的软岩定义和分类 ,并论述了软岩的变形力学机制、软化状态方程、软岩巷道支护理论、支护荷载的确定以及软岩工程地质力学设计方法。可以认为 ,中国软岩工程地质力学已经形成了较为完整的理论框架体系.  相似文献   

16.
姜子豪  胡友彪 《地下水》2019,(1):99-101
新集一矿煤炭资源储量丰富,内部构造复杂,矿井突水、涌水灾害时有发生。通过收集新集一矿的钻探地质资料,重点分析13煤层及其顶板水文工程地质条件,并对煤层开采条件进行分析。结果发现:新集一矿13煤附近岩石以及13煤顶板岩石性质总体表现为岩质较软,强度低,割线模量小,地质条件复杂程度为中等型,会偶然受到地热和天窗等地质危害和煤层自燃、煤尘爆炸影响。研究结果为13煤的开采打下了坚实的基础。  相似文献   

17.
引入损伤变量ω理论,分析水平状软硬相间岩层在竖向应力下的应力-应变关系:再引用弹性模量E和岩层厚度L两个变形参数建立软硬相间岩层底板变形参数方程,得出竖向应力随着底板深度的增加而减小的规律:运用数值模拟软件,建立煤层开采模型,模拟软硬相间岩层底板在采动作用下的变形过程。通过数值分析底板在采动作用下的应力-应变关系和位移特征,发现竖向应力作用下软岩受到的水平应力比硬岩大,竖向应变也比硬岩大,而竖向应力和水平应变变化不大,认为在采动影响下软硬相间岩层底板中的软岩具有吸收更多的应变能来保护软岩下硬岩的变形特点。  相似文献   

18.
基于沂源鲁村煤矿围岩稳定性差,塑性变形量大的实际情况,采用弹塑性力学分析的方法,分析了鲁村煤矿千米混合立井岩石开挖后围岩应力重新分布情况和塑性变形,进而确定是否采用临时支护措施,以确保施工安全。研究表明鲁村煤矿混合井围岩掘进深度大于780 m时,围岩变得不稳定,需要施加锚喷临时支护,同时增加井筒掘进荒断面,预留围岩变形空间。  相似文献   

19.
在分析矿区地层岩性、构造和水文地质条件的基础上,依据岩石的物理力学性质,确定了矿区边坡的软弱层面,同时对矿区南帮(非工作帮)的工程地质特征进行了研究。认为:第四系松散层具饱水性质,新近系地层以膨胀性的粘土(岩)为主,可塑性较强,易崩解,抗压、抗剪强度低,煤系地层以软岩为主,力学强度亦低,矿区工程地质特征为二类一型。据此预测了该区可能产生的工程地质问题,并提出了相应预防措施。  相似文献   

20.
泥化弱胶结软岩地层中矩形巷道的变形破坏过程分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
李廷春  卢振  刘建章 《岩土力学》2014,35(4):1077-1083
在西部地区,一定数量的矿区处于泥化弱胶结软岩地层,此类软岩胶结性差、强度低、遇水泥化。矩形是采区巷道的常用型式,但其断面受力不均、稳定性差。在上述软岩地层中的矩形巷道承载力低、变形量大、变形持续时间长,给煤矿的安全生产带来极大困难。以内蒙古新上海一号煤矿皮带顺槽矩形巷道为背景,运用FLAC3D软件中的Cvisc黏弹塑性模型,对矩形巷道的变形破坏进行了数值模拟,并将模拟结果与现场监测结果对比分析。结果表明:巷道开挖支护后,受断面形状影响,矩形巷道四角出现压应力集中和顶板受拉区,巷道顶板下沉量大,底板底臌严重,两帮向巷道挤出;受围岩岩性影响,围岩进入塑性的时间快短、范围大,塑性区超出了支护体的作用范围,造成锚杆(索)的锚固效果难以完全发挥,围岩出现整体滑动的现象;巷道变形呈现出流变变形的特性,变形量随时间持续增加,持续的蠕变变形超出了支护体的可控范围,最终引起巷道的失稳破坏。  相似文献   

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