煤矿巷道底臌的模拟研究

本论文采用边界元——有限元耦合应力分析方法,对美国King No.4煤矿中第四采区巷道底臌与采空区和水平地质构造应力之间的关系进存了探讨。基于计算结果,本文发现较大的采空区范围以及较大的水平地质构造应力是导致该区域巷道底臌的重要原因等结论。图4,表2,参4。     

煤矿巷道底鼓及其预防方法的边界元模拟研究

应用边界元模型,对美国犹它州某煤矿巷道底鼓问题进行了模拟研究。其研究结果表明:较大的水平地质构造应力是导致该矿巷道底鼓产生的主要原因。在此基础上进而提出了采用底板锚杆系统可以有效地防治该矿巷道底鼓的新见解。     

底锚支护技术在深井高应力围岩巷道中的应用与实践

随着矿井开采深度的不断加大,井下巷道的矿压显现日趋明显,已经制约矿井安全生产。针对东海煤矿五采区32#层左十三路开采垂直深度已达1150米的采煤工作面,在左十二上回风巷超前应力区和上区段采空区残余应力释放区相叠加范围内,巷道表现出顶板破碎、两帮移近量大、底鼓严重现象。对巷道受动压影响下的巷道底鼓机理,巷道顶底板岩性分析,回风副巷与变电硐室采取底板锚固支护方式控制巷道底鼓,通过现场实践应用,取得了较好的效果。     

大埋深跨采巷道变形机理分析

巷道受采动影响时,应力重新分布,围岩处于卸压状态,导致巷道变形严重。针对这一现象,在华恒煤矿-1000m水平副暗斜井,利用现场实时在线监测数据和数值模拟计算,分析了跨采巷道随采煤工作面推进的变形破坏规律。监测数据表明,巷道变形包括顶板下沉、两帮移近和底鼓,其中底板变形破坏最严重。数值模拟分析得出,跨采后的巷道底板和右帮塑性区范围比跨采前有较大增长;在巷道顶底板处,围岩垂直应力处于卸压状态,水平应力出现应力集中现象。垂直应力的卸压和水平应力的横向作用是造成巷道底鼓的力学原因,底板没有采取支护措施是造成底鼓的直接原因。     

巷道底鼓分析及控制的探讨

巷道底鼓、变形严重一直是大河边煤矿巷道修复的重大问题,本文以巷道周围岩体为研究对象,通过对巷道底鼓影响因素的理论分析,得出围岩性质,地质构造和支护形式是产生底鼓的主要因素。其控制措施除采用底板加固技术外,在设计上尽量将巷道布置在远离地质构造带或应力集中区域,减少施工用水对巷道围岩的侵蚀,选择大断面,沿空留（送）巷等也是防止巷道底鼓的重要措施。     

深部高应力下层状岩体巷道底鼓机理及控制技术

针对马路坪矿640 m深部开采出现的严重底鼓问题,对巷道围岩性质的研究、底鼓影响因素的分析和巷道原支护效果进行数值模拟,提出增设底角锚杆、底板锚杆及加筋混凝土底板控制底鼓方案,并通过数值模拟和现场观测进行效果检验。研究结果表明:围岩具有明显的偏压现象,且该矿区为遇水膨胀性、高应力环境下层状底板褶皱型和沿倾斜层理面剪切错动型底鼓,围岩性质、高地应力环境、水和支护形式是产生底鼓的主要因素,所提出的方案取得了良好的底鼓控制效果。     

高应力巷道锚喷注复合支护的研究及工程实践

本文针对四矿矿井深部高地应力巷道支护现状及围岩特点,总结深井高地应力巷道支护原则,提出采用锚网喷——锚索喷注浆复合支护技术控制深井巷道围岩的持续变形和底鼓,并在工程实际中进行了支护实践。     

巷道非对称底鼓的力学解析

探讨深部开采条件下非对称底鼓现象的影响因素和形成机制,为巷道底鼓的防治提供理论依据。根据郎肯土压力理论,建立了非对称底鼓的力学模型及分析计算简图,得到了4种非对称底鼓的破坏形式,导出了巷道底压的计算公式。通过给定部分参数,得到了极限破坏深度、底压、底压偏移角分别与松散岩体折算摩擦角和巷道宽度的关系。研究表明,岩性较差或者较为破碎的围岩以及宽度较大的巷道受非对称荷载比值的影响较大,且巷道底压会有一定的偏转。研究结果对于控制深井非对称底鼓有一定的参考作用。最后介绍了1个防治巷道底鼓的实例。     

深井软岩巷道底鼓的防治

随着我国煤炭开采深度不断增加．巷道所处的岩层的岩体性质多具有软岩性质,应力也随之增大,巷道底鼓问题日趋突出。底鼓是指受采掘工程的影响。巷道顶底板和两帮岩体产生变形并向巷道内产生位移;造成巷道底板向上隆起。底鼓所导致的巷道断面缩小,阻碍运输和行人、妨碍矿井通风,严重制约着煤矿的安全生产。一、现状分析     

深部巷道底板锚杆支护数值模拟

为研究深部巷道底板锚杆支护技术,采用RFPA~（2D）数值模拟软件,模拟有无底板锚杆支护情况下的深部巷道破坏情况。结果表明：有底板锚杆支护的深部巷道与无底板支护的相比,巷道周围应力分布均匀,抗破坏能力强,底鼓变形量小;巷道底角锚杆和底板锚杆对底鼓量的控制起重要作用。该结果可为深部巷道底鼓防治技术研究提供参考。     

试论引起地壳水平构造应力变化的主因

本文通过论证说明引起地壳水平构造应力变化的主因是地壳法向应力分量的变化。地球自转角速度变化引起离心惯性力变化,而离心惯性力法向应力分量变化引起的地壳水平应力远远大于离心惯性力水平应力分量变化所导致的地壳水平应力。李四光在研究地壳水平应力时,将离心惯性力法向应力分量忽略不计是不合理的。     

回采巷道底臌过程研究

分析了回采巷道底臌的发生、发展过程 ,回采巷道的底臌过程是 ,巷道开掘后 ,由于底板岩层由三向应力状态变为二向应力状态 ,岩体释放应变能 ,在应变能释放过程中 ,底板浅部岩层发生离层或破坏 ;回采过程中 ,在二次水平应力作用下发生压曲破坏和峰后蠕变 .回采巷道底臌不仅与底板岩层的力学特性有关 ,还与工作面超前支承压力、两帮变形有关 .图 8,参 5     

陶庄煤矿构造应力作用及冲击地压力源分析

本文通过构造形迹分析,岩移观测、巷道变形调查等五个方面的工作获得的大量资料分析,说明陶庄煤矿存在着现今构造应力场,冲击地压显现与水平构造应力作用密切相关。在采掘工程实施中,对此予以采取控制措施已是不容忽视的实际问题。     

中厚煤层采场围岩破坏规律准动态数值模拟研究

以杨村煤矿8601综采面地质及开采条件为背景,采用大型非线性三维计算机数值模拟,对不同推进步距的采场围岩变形与破坏进行了准动态模拟研究。结果表明,随着工作面推进,煤层底板岩层具有采前应力升高、采后应力降低和恢复三个阶段,并每隔22m重复出现;受采动影响的岩层在采空区中间下沉值最大,向两侧逐渐减小;底板临界破坏深度为5m;应力集中系数为1.25。     

泥化弱胶结软岩巷道底板变形破坏机理分析

煤矿软岩巷道极易发生变形破坏,底臌量大是其重要的特征.以新上海一号煤矿副井绕道巷道为工程背景,研究了泥化弱胶结软岩巷道底板的变形破坏机理.从现场选取岩样进行室内实验,研究发现围岩具有强度低、胶结程度差、遇水泥化软化、吸水膨胀等特殊的物理力学性质;结合现场监测数据和数值模拟结果,巷道底板变形速度快、持续时间长、总变形量大且不收敛,是以流变和膨胀为主的非线性大变形;底板破坏与变形增加的趋势一致,塑性区发展速度前期快,后期慢,但范围不断扩大;通过机理分析,巷道底板的变形破坏是在水和构造应力耦合作用下的恶性循环的结果,底臌为流动膨胀复合型,治理的关键是治水和加强支护.以上述理论为指导,对巷道支护方案进行了优化,监测数据显示底板变形破坏得到了有效控制.     

大采高工作面顺槽底鼓机理及防治措施的探讨

针对晋城煤业集团寺河矿大采高工作面回风巷受动压影响发生底鼓的特点,从围岩应力的角度分析了底鼓发生的机理,并对底鼓的治理方法进行了探讨。     

利用图像变换处理巷道底鼓模拟试验数据

深埋巷道底鼓由于矿井深度增加，地应力加大，岩石呈现明显的流变性质，利用蠕变模拟试验和白光数字散斑图像变换手段，研究了巷道底鼓的发生原理和底板加固、底板切缝两种防治方法；探讨了底板加固、底板切缝后，巷道围岩变形、应力分布和支护应力随时间的变化规律破坏方式；同时分析了底板加固、底板切缝的参数对底鼓灾害的影响程度。     

巷道底板上锚杆布置形式对预防底鼓效果的模拟研究

本文采用三个边界元模型对巷道底板上锚杆的不同布置形式对防治底鼓的效果进行了模拟研究。根据研究结果,提出采用在巷道底板上分期安装锚杆的方法,可有效地防治巷道底鼓。本文对巷道底鼓产生机理和防治措施的研究结果,具有一定的理论价值和应用参考价值。