刚-柔-刚支护防治冲击地压理论解析及实验研究

冲击波在巷道围岩-多孔金属材料-钢支护构成的刚-柔-刚(R-F-R)支护结构的传递过程可简化为一维应力波在结构中传播问题,通过对R-F-R支护结构防治冲击地压理论分析,得到岩块冲击多孔金属材料-钢支护结构时多孔金属材料对冲击波压力的衰减情况以及多孔金属材料厚度、密度对冲击波压力衰减的影响。采用落锤冲击实验方法,对3种类型支护结构进行冲击实验研究,分析冲击波在R-F-R支护结构中的传播和衰减规律,实验结果表明,R-F-R支护结构具有良好的缓冲和吸能作用。理论计算与冲击实验结果对比可知,计算结果表明钢板冲击R-F-R支护结构时作用在钢支架表面的冲击波压力为钢板直接冲击钢支架时的30.7%,钢板冲击R-F-R支护结构时可吸收能量值约为总能量的94.8%;冲击实验结果表明,作用在R-F-R结构钢支架表面的冲击波压力为钢板直接冲击钢支架时的50%左右,钢板冲击R-F-R支护结构时吸收能量值约为总能量的70%以上。

中小型矿山浅眼拉底柔刚圆筒支护自然崩落法

大冶市张敬简铁矿是一个小型磁铁矿,因为矿岩不稳固、节理裂隙发育而类属于全国四大难采铁矿之列。该矿先后选用四种采矿方法,均因安全没有保障。为此,必须寻求一种安全、高效、经济合理的采矿方法。2002年底,通过矿岩可崩性、破碎性的调查研究;平底结构和浅孔、微差爆破地震效应的分析研究;支护体结构形状、柔刚性能与安全技术的探索研究。在考虑民营矿山设备和民工技术素质的情况下,设计了"中小型矿山浅眼拉底柔刚圆筒支护自然崩落法"。由于"柔刚圆筒状支护"和"多矿柱、多通道、后退式、浅孔微差爆破拉底施工"的成功应用,从根本上解决了井下生产的安全难题。就此提高了采场生产能力,六年多来,一直保持很好的经济效益和社会效益。鉴定会上,专家组一致认为"试验是成功的,可以进一步推广应用"。

柳海矿运输大巷返修工程深部软岩支护设计研究

通过现场调查、室内试验以及理论分析,柳海矿运输大巷支护现状进行分析研究,总结破坏原因。根据现场工程地质条件、岩石特性和破坏特点,确定软岩变形力学机制为高应力膨胀性软岩,并提出采用预留刚隙柔层支护技术进行支护。

高应力软岩下矿井巷道支护

随着煤矿开采深度的不断增加,井下煤矿巷道将处于更高的地应力环境中,尤其在地质构造活动强烈的地区,井下巷道支护及稳定性更加难以保证。研究高地应力软岩环境下巷道科学的支护方式是保证煤矿采掘深部煤层的关键。就高应力软岩的基本概念及形成条件进行了讨论,在掌握高应力软岩巷道的变形特征和支护原理的基础上,以芙蓉矿区白皎煤矿井下高应力软岩巷道支护为对象,对3种不同的支护方式进行了研究与实践,结果表明预留刚隙柔层支护方式为最佳的适合高应力软岩条件下的巷道支护方式。

高应力软岩条件下煤矿巷道支护研究与实践

随着煤矿开采深度的不断增加,井下煤矿巷道将处于更高的地应力环境中,尤其在地质构造复杂的地区,井下巷道支护及稳定性更加难以保证。研究高地应力软岩环境下巷道科学的支护方式是保证煤矿安全采掘深部煤层的关键之一。因此,就高应力软岩的基本概念及形成条件进行了讨论,在掌握高应力软岩巷道的变形特征和支护原理的基础上,并以芙蓉矿区白皎煤矿井下高应力软岩巷道支护为对象,对3种不同的支护方式进行了研究与实践,结果表明预留刚隙柔层支护方式为最佳的适合高应力软岩条件下的巷道支护方式。

高应力软岩条件下煤矿巷道支护研究与实践

对高应力软岩的基本概念及形成条件进行了讨论,在掌握高应力软岩巷道的变形特征和支护原理的基础上,并以芙蓉矿区白皎煤矿井下高应力软岩巷道支护为对象,对3种不同的支护方式进行了研究与实践,结果表明预留刚隙柔层支护方式为最佳的适合高应力软岩条件下的巷道支护方式。

高应力软岩条件下金矿巷道支护研究与实践

随着矿山开采深度的不断增加,井下巷道将处于更高的地应力环境中,尤其在地质构造活动强烈的地区,井下巷道支护及稳定性更加难以保证。研究高地应力软岩环境下巷道科学的支护方式是保证金属矿采掘深部矿层的关键。因此,就高应力软岩的基本概念及形成条件进行了讨论,在掌握高应力软岩巷道的变形特征和支护原理的基础上,并以河南嵩县萑香洼金矿区井下高应力软岩巷道支护为对象,对三种不同的支护方式进行了研究与实践,结果表明预留刚隙柔层支护方式为最佳的适合高应力软岩条件下的巷道支护方式。

深部第三系软岩巷道支护对策研究

该文以柳海矿深部第三系软岩巷道井底车场的返修工程为依托,描述并分析了该矿的非线性大变形现象。根据现场工程地质条件、岩石特性和破坏特点,提出采用预留刚隙柔层支护技术进行支护。取得了良好的支护效果。

柳海矿上仓皮带巷膨胀性软岩巷道支护实践

高地应力软岩巷道的施工难点是巷道支护，柳海矿上仓皮带巷是典型的高地应力软岩巷道，在该矿同类地层类似巷道中采用常用的支护方法均告失败，煤矿面临报废。通过采用刚隙柔层支护设计，配合科学合理的施工组织和先进的施工工艺，保证了该巷道支护的成功。文章介绍了上仓皮带巷的支护设计，叙述了超前支护、临时支护和永久支护的支护方式和施工工艺，特别强调了刚隙柔层的施工方法。支护工艺中不但介绍了各道工序的施工顺序和施工方法，而且介绍了施工中的关锋技术和注意事项．

刚-柔耦合支护巷道围岩应力波传播和衰减规律及试验分析

支护巷道围岩冲击破坏及防治一直是采矿工程中难以解决的问题。对冲击应力波在支护巷道中的传播和衰减过程进行分析,分别得到了冲击应力波作用巷道围岩、刚性支护巷道和刚-柔耦合支护巷道发生破坏的应力判据和能量条件。采用低能爆炸加载方式,利用高速数据采集方法(数字散斑观测),对炮孔距离巷道顶部为200mm,硝铵炸药量为6.0g条件下裸巷和刚-柔耦合支护巷道冲击破坏过程进行监测,得到了裸巷和刚-柔耦合支护巷道表面散斑场变形破坏特征。试验结果说明了刚-柔耦合支护可有效缓冲动态载荷、吸收冲击能量,也为防治巷道冲击破坏提供了一种新方法。

高应力软岩巷道预留刚隙柔层支护技术

高应力软岩是一种在高应力环境下强度低、流变性强的的工程软岩体。在这些岩体中掘进巷道显示出来的变形特征与硬岩巷道截然不同。预留刚隙柔层支护在高应力软岩巷道支护工作中起到了有效释放巷道变形能量和控制巷道变形的作用。通过剖析预留刚隙柔层支护中的刚、柔层耦合关系以及耦合支护与围岩的相互作用,对预留刚隙柔层的支护机理做了深入的研究。据此,最后对预留刚隙柔层支护中材料及参数的选择方法给予详细的论述,为高应力软岩硐室的预留刚隙柔层支护提供了合理的设计方法参考。

Conventional triaxial compression on hollow cylinders of sandstone with various fillings: Relationship of surrounding rock with support

The interaction of surrounding rock with a support system in deep underground tunnels has attracted extensive interest from researchers.However,the effect of high axial stress on tunnel stability has not been fully considered.In this study,compression tests with and without confining pressure were conducted on solid specimens and hollow cylinder specimens filled with aluminium,lead,and polymethyl methacrylate(PMMA)to investigate the strength,deformation and failure characteristics of circular roadways subjected to high axial stress.The influence of the three-dimensional stress on the surrounding rock supported with different stiffness was studied.The results indicate that the strength and peak strain of hollow cylinders filled with PMMA are higher than those of hollow cylinders filled with aluminium or lead,indicating that flexible retaining is beneficial for roadway stability.The results obtained in this paper can contribute to better understanding the support failure of a buried roadway subjected to high axial stress and thus to analyzing and evaluating roadway stability.