综放工作面过空巷时围岩控制研究

为了研究工作面过空巷时围岩的变形破坏特征,以山西丰汇煤矿15102工作面过空巷的现场情况作为工程背景,通过数值模拟分析工作面过空巷时围岩的塑性区分布和应力分布,揭示了围岩变形破坏机制,提出了锚网索联合支护方案。

基于O型拱联合支护的软岩巷道围岩控制技术研究

基于理论与工程实际分析了正令煤矿软岩巷道围岩破坏关键影响因素,提出了以中央变电所为工程实例的锚网索啧+O型拱联合支护优化方案。采用FLAC3D技术对原支护方案和优化方案进行了对比分析,数值模拟表明了新方案具有合理性和可行性,且能有效控制复杂软岩巷道,实现巷道围岩稳定。

空孔缺陷与邻近运动裂纹的相互作用初探

运用落锤冲击加载方式,实现对试件的动态加载,研究了空孔缺陷对临近运动裂纹扩展形态的影响,分析了运动裂纹扩展过程中的动态应力强度因子和速度的变化趋势。结果表明:空孔缺陷对临近运动裂纹具有"吸引"效应,并且这种"吸引"效应的强度随着空孔缺陷与邻近运动裂纹距离的增大而减弱。此外,空孔缺陷对临近运动裂纹的扩展具有明显的抑制作用。运动裂纹在空孔缺陷处的再次起裂更为困难,需要更多的时间积蓄能量。实验结果为后续深入研究运动裂纹与材料缺陷的相互作用提供了实验思路。

大采高工作面覆岩支承压力分布规律

为了确保工作面安全高效生产,在山西某矿5310大采高工作面建立完整的应力监测系统。通过现场监测和数值模拟,研究五盘区煤层工作面的压力分布特点,分析大采高工作面覆岩支承压力的分布规律。

丰汇煤矿巷道底鼓成因及控制技术

为解决丰汇煤矿受采动影响的15104轨顺底鼓问题,通过数值模拟结合理论分析的方法得出底鼓主要原因是受到相邻采空区影响和煤柱承载能力不足的共同作用。并据此提出具有针对性的支护方案,现场监测表明新方案有效地解决了巷道底鼓问题,经济效益显著。

弱胶结地层全煤巷道断面优化及支护技术

为了解决弱胶结地层特厚煤层回采巷道支护难题,以鲁新煤矿31101工作面轨道巷为工程背景,在岩石力学试验和围岩特性测试的基础上,研究了不同矢跨比巷道变形破坏特征,得出回采巷道合理的矢跨比为0.2;根据全煤巷道不同区域围岩承载特性,将其划分为非稳定层、亚稳定层和稳定层,提出了以"主控非稳定层、抑制亚稳定层扩展、调动稳定层承载"为核心的锚网索联合支护方案,现场监测表明该支护方案实现了对弱胶结地层全煤巷道的稳定性控制。

煤矿井巷中空孔掏槽爆破模型实验研究

针对煤矿硬岩巷道掘进掏槽爆破效果差的问题,通过模型实验研究了不同直径中心空孔掏槽腔体的爆破破坏形式。从掏槽爆破腔体体积、岩石爆破块度等方面进行对比分析,并采用高速摄影系统观测不同空孔直径下掏槽爆破腔体的抛掷过程。试验结果表明:随着空孔直径的增加,爆破掏槽深度越深,掏槽腔体的破坏半径越小,槽腔体体积越小,岩石块度越来越小。空孔直径较小时,爆破后大块度碎石占的比例较大。从高速摄影结果可以直观看出,大空孔掏槽爆破抛掷过程比较"收敛",掏槽腔体碎石抛掷速度均值为18.9 m/s;小空孔掏槽爆破抛掷过程比较"开放",掏槽腔体碎石抛掷速度均值为9.2 m/s;前者是后者的两倍。

含缺陷材料冲击断裂的动态焦散线试验研究

采用新型数字激光动态焦散线试验系统,对固定倾斜角度不同离心率缺陷的PMMA试件进行了重锤冲击试验,研究含缺陷材料的动态断裂行为。研究结果表明:不同离心率的缺陷试件断裂形态基本相似;裂纹从试件下边界起裂,扩展至缺陷中部,发生停滞后由缺陷椭圆长轴上端点B继续起裂,直至贯穿整个试件。缺陷离心率的变化对裂纹的前期扩展没有明显的影响,对裂纹停滞时长及B点起裂时应力强度因子影响较大,缺陷离心率越大,停滞期时长越短。缺陷离心率的增大对缺陷端部的应力集中具有促进作用。

大变形煤巷锚注支护一体化技术及应用

为解决云驾岭矿煤巷变形大、围岩破碎、支护困难、返修率高等工程问题,采用地质调查、理论分析、数值计算、物化分析、现场测试和实验室试验等手段,揭示大变形煤巷围岩失稳破坏机理。基于深、浅部注浆加固,建立双层环状支护带承载体系,提出切圆拱断面、帮部深孔锚索支护、护表加强的锚注支护一体化技术。工程应用表明:浅部注浆封闭巷道周边破碎围岩,与锚杆联合形成内部支护带,提高两帮围岩强度;深部注浆配合加长锚索形成主动支护带,以锚索端部为锚固点,使浅部、深部围岩形成有机整体,增强围岩承载强度;护表加强实现应力均匀分布,提高表面支护刚度并增大有效支护面积。现场监测显示,该技术有效降低围岩变形,保障了巷道围岩稳定。