动压沿空双巷围岩破坏演化规律的试验研究

为分析沿空双巷围岩失稳破坏特征,采用大型物理模拟试验系统,结合数字照相分析技术,分别研究了沿空双巷无支护情况下围岩破坏演化全过程、围岩变形规律以及巷道围岩破裂形式。试验结果表明:在沿空双巷布置系统中,巷间煤柱成为围岩承载结构中的关键及薄弱部位,其压缩失稳是造成双巷顶板产生较大下沉位移的直接原因,而顶板的冒落破坏进而诱使巷道帮部围岩产生大面积的剪切破坏。沿空双巷围岩的失稳平衡过程主要分为初期弹塑性变形阶段、稳定过渡阶段、失稳破坏阶段、二次稳定阶段4个阶段。

软岩大断面交岔点支护与施工技术

针对软岩大断面交岔点支护和施工困难的特殊性,实例分析软岩巷道变形特点,结合软岩巷道锚网、锚注、锚索支护理论,提出了针对软岩大断面交岔点的"三锚"支护设计和反向正台阶法施工技术。承载力验算及现场变形实测结果表明,该支护设计和施工技术可控制软岩大断面交岔点的围岩变形,支护效果良好,具有良好的技术推广价值。

大倾角炮采工作面转综采切眼支护技术

以淮南矿区李嘴孜煤矿大倾角炮采工作面转综采切眼特殊施工条件为背景,采用理论分析、数值模拟和工业试验等手段,综合分析介绍了在大倾角、软底等不利条件下的锚梁网索和单体组合梁支护、局部加强支护等联合支护方法,揭示了切眼内围岩压力及顶板离层发展规律,成功解决了大倾角炮采工作面转综采切眼的支护技术难题。切眼可近似认为是为无煤柱沿空留巷和沿空掘巷的组合,是一种全新的沿空留(掘)巷的形式,也是对完全沿空巷道支护形式的一次成功尝试。

极软岩水仓系统巷道与硐室支护及加固技术

基于和睦山矿区水文地质情况及-300 m水仓系统巷道围岩状况,对该矿区软岩巷道进行支护作用机理探讨和变形分析,提出一套针对极软岩水仓系统巷道的支护与加固技术.支护结构的承载力验算及现场变形实测结果表明,该支护加固设计可有效控制极软岩遇水后的变形,支护效果良好.

预应力锚索锚固效应数值模拟分析

采用FLAC3D对预应力锚索在岩体中形成的附加应力场分布特征进行了数值模拟.研究结果表明:在一定预应力条件下,单根锚索在岩体中形成了类似"8"字型的附加应力场,锚固段剪应力分布曲线大致呈负指数形式递减,而随着预紧力量级的增加,剪应力向纵深方向转移;群锚形成的压应力区相互叠加,连成一体,形成"碗型"压缩加固带,锚索预应力及主动支护作用几乎扩散到整个自由段.

松软煤层沿空掘巷围岩变形破坏规律研究

采用现场实测及数值模拟的方法,以恒源煤矿Ⅱ616沿空风巷为工程背景,对松软煤层中沿空掘巷围岩变形破坏规律进行了研究。结果表明,松软煤层中沿空掘巷两帮内挤变形约为顶底板移近的1.89～2.5倍,且煤柱帮移近变形占两帮总位移的60%左右,实体煤帮变形趋于稳定时间明显早于小煤柱帮。同时通过对围岩塑性破坏场的分析,揭示了沿空巷道的实体煤侧肩窝为沿空巷道的应力集中区及支护的关键部位。

路基路面不同结构层FWD与BB弯沉相关性试验研究

以徐州地区干线公路为试验背景,分别对沥青混凝土面层、水稳基层以及石灰土路基进行了FWD与BB实测弯沉试验,分析了FWD与BB弯沉数值的相互关联性,建立了不同结构层FWD与BB测试弯沉值之间的转换公式,通过相关性分析指出:不同结构层的FWD与BB弯沉值变化趋势相同,弯沉相关系数均大于临界值,弯沉间具有良好的线性相关性。

抗裂嵌挤型水稳碎石强度影响因素试验分析

抗裂嵌挤型水稳是一种以连续级配粗集料形成相互嵌挤骨架、水泥及细集料充填空隙而形成的骨架密实型无机结合料。通过室内试验,分析了成型方式、振动时间及4.75mm通过率对成型试件强度的影响,研究了振动击实与重型击实试验结果的相关性,得到了振动时间、4.75mm通过率及水泥剂量的合理取值范围。工程现场试验进一步验证了抗裂水稳成型效果及室内振动成型合理时间。

破碎顶板沿空煤巷“三锚”支护技术

针对高应力大松动圈软岩工程中存在的支护问题,分析了破碎软岩巷道中锚喷网支护、锚注支护以及锚索支护技术原理,并成功应用于山西紫金煤矿破碎顶板煤巷的支护实践中,有效控制了破碎顶板变形破坏,取得了良好的技术经济效果,对同类巷道的支护具有重要的借鉴意义。

遗留煤柱影响区沿空掘巷支护技术研究

为有效控制遗留煤柱影响区沿空巷道的围岩稳定,采用数值模拟的方法,对遗留煤柱上覆岩层应力场及位移场分布规律进行了研究,初步探讨了遗留煤柱影响区沿空巷道支护技术。数值计算结果表明,遗留煤柱对4煤层应力集中影响范围大约为煤柱前后50 m区域,最大集中应力程度达到原岩应力的1.65倍。在恒源煤矿454工作面巷道施工中,以数值计算结果为指导,对遗留煤柱影响区采用高强锚梁网索支护技术,取得了良好的技术效果。