侏罗白垩纪极弱胶结软岩巷道变形破坏机理分析

基于榆树井煤矿、新上海一号煤矿、查干淖尔一号煤矿巷道现场调研,采用围岩矿物成分分析、原支护围岩收敛变形与锚杆受力实时监测等巷道地质力学测试技术,对侏罗白垩纪极弱胶结软岩巷道的破坏特征及其变形破坏机理进行深入研究,提出围岩遇水软化、膨胀性强、支护形式不合理等为其变形破坏主要原因,为该类地层巷道支护对策的制定提供科学依据。

橡胶颗粒混凝土最优配合比正交试验研究

针对橡胶颗粒混凝土的抗压强度和压缩变形量性能研究,利用正交设计试验法选取了橡胶颗粒种类、掺量、水灰比和砂率四个因素及其各自三个水平,对橡胶颗粒混凝土抗压强度和压缩变形量影响因素的主次顺序及最优配合比组合进行探讨。研究结果表明,水灰比和橡胶颗粒的掺量对橡胶颗粒混凝土抗压强度以及压缩变形量的影响均大于砂率和橡胶颗粒种类对其影响。

巨厚煤层全煤巷道破坏机理及注浆效果数值模拟

对于几十米、甚至高达几百米巨厚煤层,巷道全部位于煤层当中,由于煤层多松软、破碎,在煤层深部没有稳定的锚固基点,锚杆(索)的锚固力较差。本研究针对新疆准东矿巨厚煤层全煤巷道复杂地质特征,结合室内岩石力学实验并借助有限差分软件FLAC3D对注浆效果进行了数值仿真模拟。分析结果表明注浆对松软破碎的煤岩体有很好的加固效果,能大范围提高围岩力学参数,从而提高锚杆(索)的可锚性,抑制围岩塑性区向深部发展,控制围岩变形。将浆液在煤岩体裂隙中扩散范围定义为"注浆加固体等效层",分别模拟了1、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0 m等6种不同的浆液扩散半径,对比论证确定2.5 m为最佳的注浆深度。研究结果对指导巨厚煤层全煤巷道安全经济合理支护具有重要意义。

千米深井底板支护参数优化及数值模拟研究

针对冀中能源峰峰集团磁西一号矿井副井马头门工程地质条件,借助有限差分软件FLAC3D对底板锚索束支护长度进行了数值模拟;通过比较不同长度锚索束支护下巷道底板围岩塑性区分布和底鼓量,实现了底板锚索束支护的参数优化;现场工程实践证明,优化后的锚索束支护参数不仅具有较好的成本优势,还可以有效控制底板塑性区向深部发展,抑制底鼓变形。

软岩巷道底鼓锚注加固机理及数值模拟

针对内蒙新上海一号煤矿112052工作面胶带顺槽底板底鼓变形迅速(平均500 mm/月),严重影响矿井安全生产及标准化施工这一现象,通过现场岩样矿物成分分析及室内力学试验,对软岩底鼓变形机理进行了分析;并结合FLAC3D数值模拟和现场矿压监测,对软岩底板预应力锚索束联合注浆加固方案进行了论证研究;结果表明:预应力锚索束联合注浆支护能减小围岩塑性区范围,有效控制软岩巷道底鼓变形,保证巷道安全生产和标准化施工。