巷道掘进冲击危险性预测与防治

对于掘进巷道,其冲击地压危险性不仅在掘进迎头,而且将波及到巷道后路处于高应力的区域.因此,为确保巷道掘进期间整个巷道的安全,需要对巷道迎头和后路进行冲击地压危险性监测.该文介绍了巷道掘进冲击危险性预测的方法及其防治技术.     

喷、注浆在煤矿掘进巷道过流沙层地段中的应用

掘进巷道迎头遇流沙层,顶板松软、破碎,给掘进施工带来较大困难,通过在迎头往外8m处施工钻场,再在钻场内向迎头及周边5m范围内施工钻孔对迎头及周边注浆固化,然后再进行掘进施工,顺利通过流沙层地段。     

深部大倾角大断面软岩巷道快速掘进

复杂破碎围岩状态下大断面巷道开挖后,巷道围岩出现应力集中。受开采扰动的影响,岩体强度大大降低,围岩呈现不稳定变形破坏,如冒顶、片帮等,给煤矿安全生产带来极大威胁,深部大倾角大断面软岩巷道快速炮掘支护技术,解决了深部巷道过破碎带一些技术难题,实现了深部巷道安全优质高效掘进,合理科学的施工技术方案的实施,使巷道施工单进、工效提高到一个新水平,巷道掘进速度比原来提高了一倍,解决了矿井持续性生产的现实问题。     

软岩巷道掘进中光面爆破参数的初步探讨

为提高软岩巷道掘进效率和光爆效果,利用爆轰动力学和断裂力学理论,分析了软岩巷道掏槽及光爆参数,结合工程实践经验,得出了软岩巷道光面爆破参数的取值范围,对软岩巷道爆破参数的设计和施工具有一定的指导意义。     

淮南矿区深部软岩巷道掘进与主动支护技术

随着煤矿采掘深度的逐渐增加,淮南矿区越来越多的矿井将要进入千米深部,掘进与支护的矛盾显现突出.深部软岩巷道围岩压力大,破碎岩体增多、地质条件恶化、地应力增大、地温升高、水压增大,导致深部软岩巷道掘进困难,开挖后围岩稳定性控制与支护难度加大,常产生大变形而破裂失稳,支护破坏严重,顶板压垮、底臌变形大,环境恶化、生产成本增加、安全事故多发.煤矿生产建设的发展趋势迫切需要对该类群巷道掘进与支护问题进行深入研究,该文就淮南矿区软岩巷道掘进与主动支护技术进行了初步探讨与介绍,探讨了淮南矿区软岩遵循"宜炮则炮、宜综则综"的掘进原则,软岩巷道掘进与主动支护问题的合理方法与有效途径.     

新型岩巷连续排矸组合系统在邢东矿的应用

通过分析岩巷掘进施工的排矸系统,构建了新型岩巷连续排矸组合系统,即"履带挖斗装载机+皮带机+水平矸石仓+耙斗装载机+矿车"。迎头出矸采用移动式挖斗装载机,实现迎头快速扒、装矸;后路运输采用水平矸石仓配合矿车,实现了迎头施工和后路运输的平行作业。通过对比分析邢东矿-760皮带大巷和轨道大巷,发现新型岩巷连续排矸系统大大提高了出矸效率,解决了制约巷道掘进速度的排矸问题;总结了该新型出矸系统的适用条件。     

煤矿软岩巷道掘进支护技术探讨

在煤矿软岩巷道的施工建设中,其掘进支护技术的应用关系到整个巷道的稳固性,对于保证煤矿开采人员的人身安全具有重要意义。在煤矿软岩巷道掘进支护施工过程中,由于软岩强度低,围岩应力水平较高,岩层中的粘土矿物质会吸水膨胀,影响到支护结构的稳定性,需要通过提高围岩强度、围岩支护表力等方式来降低岩层变形对掘进支护施工的影响,目前普遍采用的软岩巷道支护技术锚杆联合支护技术与锚网喷支护技术,需要根据煤矿开采区域的地质特点来选择合适的掘进支护方式。     

全煤厚掘进巷道瓦斯涌出数值模拟

为揭示全煤厚掘进中煤巷瓦斯涌出规律,采用有限体积法对煤巷掘进过程中巷帮瓦斯压力及巷道瓦斯涌出速率进行数值模拟,瓦斯渗流过程控制方程采用C-N隐式时间积分方案离散化.研究结果表明:掘进煤巷巷帮采动应力集中区煤体渗透率减小对巷帮深处瓦斯向巷道方向运移具有明显的抑制作用;掘进煤巷瓦斯涌出主要集中于迎头部位,致使一个掘进循环周期内掘进煤巷瓦斯涌出总速率波动大.     

软岩回采巷道支护

针对软岩巷道支护是世界性的难题,在国外有的矿田或其某部分因软岩巷道支护困难弃而不采的问题,而在中国经过几十年的研究、实践,证明矿井软岩开拓巷道支护困难的问题已完全解决.软岩回采巷道直接受采动影响,支护更加困难.若仿用软岩开拓巷道的支护则现场实验证明不可行.提出了自然撑力的概念.利用自然撑力,采用走向底梁及笔者研制的多功能可缩件,采取技术措施变被动支护为主动支护等支护软岩回采巷道,其工艺简单,设备少,成本低,掘进速度快,可满足回采的要求,解决了量大面广而又必不可少的软岩回采巷道的支护难题.     

刘店矿过断层注浆加固技术研究

为解决刘店煤矿北翼东回风大巷掘进过程中遇DF2正断层问题,基于巷道围岩控制原理,提出巷道注浆加固技术,并从注浆加固技术原理、注浆材料选择、注浆孔布置、注浆参数四个方面,研究巷道过DF2正断层时注浆加固方案。结果表明:北翼东回风大巷过DF2正断层时提前对迎头断层带煤体进行预注浆加固,改善了围岩条件;采用注浆加固技术,掘进过程中片帮冒顶次数减小,压力显现现象明显降低。     

松软突出煤层钻孔护壁力学作用机理分析

为了解决松软突出煤层钻进问题,提高钻进深度,为了有效阻止松软煤层抽采钻孔塌孔的情况,在讨论了不同钻孔护壁方法的技术原理的基础上,结合弹塑性＂围岩-支护＂理论,建立钻孔护壁力学模型,采用数值分析的方法,分析钻孔在不同内压条件下,钻孔周围煤体应力、变形量变化规律。研究结果表明,伴随孔壁内压增大,钻孔变形量呈减小趋势,最大主应力σ1峰值位置左移,塑性松动区呈缩小趋势;次主应力σ3对应曲线整体上移,钻孔周边的应力集中现象有增长趋势。通过钻孔护壁力学作用机理分析,应用钻孔护壁技术,可有效减小或阻止钻孔变形,预防塌孔,保证钻孔的最大排渣空间,有利于施工较深的瓦斯抽采钻孔。     

原位声波测试法在岩体力学性质研究中的应用

利用原位声波测试法对新集一矿F10断层岩体力学性质进行了测试.根据测试结果,得出F10断层两盘有7.5 m的岩体力学性质较差的地段,且断层上盘较下盘差,对应的岩体动弹模量、体积模量、剪切模量都比较小.研究表明生产实际中可以通过原位声波测试获得工程建设所需的各种物理力学参数.     

深部矿井围岩应力变形的ANSYS数值模拟

针对矿井开发日益向地壳深处发展的现状,根据岩石力学和流变力学原理,分析了矿井在深部开采条件下开采深度和温度对围岩应力和变形的影响.采用大型通用有限元分析软件ANSYS,建立二维模型并对某矿井进行了数值模拟,184号节点在1 500和2 000 m深度下,矿井岩石的应力分别为42和56 MPa,位移分别为1.18和1.57 m.结果表明:围岩的变形随时间的增加而增加,并且围岩的应力与变形随开采深度(温度)的增加而增加.     

用人工神经网络方法辨识岩体力学参数

研究了用人工神经网络辨识岩石工程岩体力学参数的基本原理、网络结构、网络训练样本的获得及网络训练方法·在此基础上,提出了用人工神经网络辨识岩石工程岩体力学参数的方法和步骤,并给出了一个参数辨识实例·结果表明,依据巷道变形观测,用神经网络辨识岩石工程岩体力学参数是可行的·该方法为研究岩体物理力学性质参数和岩石工程初始地应力条件提供了一个有效途径,尤其适用于软岩情况下岩体力学参数的辨识·     

高地应力作用下巷道围岩蠕变的ANSYS仿真计算

为了研究高地应力作用下巷道围岩的蠕变规律,利用ANSYS强大的非线性蠕变计算功能,对深部围岩巷道进行模拟,建立几何模型以及蠕变模型,并利用实验测得的岩石力学参数,通过ANSYS软件计算,一方面验证非线性流变理论,另一方面找出深部蠕变的一些规律,与试验结果进行比较分析。结果表明:用ANSYS进行土力学、基础工程学和岩体力学领域的计算、分析,精度非常高,对于实际深部开采有一定的指导意义。     

岩石动态剥落破裂的数值模拟

简单介绍了RFPA程序模拟岩石在动态载荷作用下破裂过程的原理和功能,并用该程序研究岩石在动态载荷作用下的剥落过程·数值模拟首先再现了均匀杆在不同的应力波幅值条件下表现出的不同剥落形式,通过与理论比较,证明了RFPA在模拟动态剥落破裂问题时的可行性·以此为基础,RFPA被用于模拟非均匀岩石试样在不同应力波幅值条件下的剥落破裂过程,预测了不同应力波幅值时试样的三个不同的破裂模式·此外,数值模拟还得出试样在动态载荷作用下的强度都高于静态强度的结论,这表明岩石材料力学性质的非均匀性是造成动态强度提高的原因之一·     

快慢凝预应力树脂锚杆与围岩相互作用的力学特征

对比分析了快慢凝预应力锚杆较普通全长树脂锚杆的优势,从锚杆的轴向作用和横向作用两方面进行力学特性研究,得到快慢凝预应力树脂锚杆轴向和横向的应力分布规律.锚杆的轴向作用有效地改善了围岩的应力状态.锚杆的横向作用体现在两个方面,即充填裂隙和抗滑移剪切,能有效改善围岩的力学性质.最后,探讨了节理岩体中锚杆的受力特征,锚杆存在多个应力峰值点,并对轴力公式进行了修正.     

大采高综采工作面煤壁片帮原因及控制技术

煤壁片帮是大采高综采工作面的常见病害,若控制不当不仅会阻碍工作面正常回采作业,还会危及设备和人员安全。文章以18201工作面为研究对象,通过现场实测全面了解该工作面煤壁片帮的主要形式和片帮程度,并对该工作面煤壁片帮的主要影响因素及其作用机理进行分析,提出了科学合理的煤壁片帮控制措施,控制了18201工作面煤壁片帮程度,为该工作面正常回采奠定了基础。     

深孔卸压爆破技术改变围岩应力结构的试验研究

针对围岩内高应力集中造成巷道支护后难以稳定的问题,应用"深孔卸压爆破技术",重新调整围岩应力分布,使深部围岩内积聚的弹性能以变形破裂的形式释放,使应力集中的弹性区转移到围岩更深处,在围岩深部形成应力集中的自承载圈,在巷道周围表层一定范围内形成低应力卸压圈.通过改变围岩应力分布,使围岩内高应力得到释放和转移,消除巷道附近围岩应力集中,在底板岩层中形成上自撑岩环体和下自撑岩拱体两层自撑结构,有效地控制巷道变形,保持了巷道稳定,达到深部围岩-浅部围岩-支架系统耦和支护的目的,充分发挥了围岩自承能力.卸压后的巷道采取常规支护技术就能保持长期稳定.     

导爆管爆轰及药膜脱离分析

本文着重论述了导爆管管壁中超前传播的弹性波的传播特性及对薄膜炸药的剥离作用。指出该弹性波为超声波,它加强了对药膜的剥离。此波到达管壁与膜体分界面时发生反射和折射,使药膜受力变形而粉碎,在药腱与管内空气界面又产生霍普金斯效应等。几种因素的综合效应,形成了爆轰的气固相混合炸药。