加固巷道帮、角控制底臌的研究

对控制巷道底臌的基本原理进行了研究，提出了加固巷道软弱围岩帮、角（主要是底角）控制底臌的新方法。计算机数值模拟及相似材料模拟试验研究表明，加固不同部位对控制底臌均有一定效果。当载荷＜１．９ＭＰａ时，加固顶板或底板控制底臌的效果均较好；当载荷＞１．９ＭＰａ时则以加固两帮控制巷道底臌的效果最好，这种方法在柳新煤矿、黄塘岭煤矿进行了井下工业性试验，均获得了控制巷道底臌的显著效果。

软弱底板特厚煤层综放面矿压特征研究与应用

水帘洞煤矿3802工作面是彬长矿区首个采用8m小区段煤柱护巷、面临软弱底板问题的特厚煤层工作面,生产条件复杂,类似开采技术经验较少。针对此问题,采用岩石物理力学性质测试和计算机数值模拟等手段,明确软弱底板对综放面矿压影响机理;通过现场实测,对3802工作面矿压特征和覆岩移动规律等进行研究,结果表明,软弱底板条件下特厚煤层综放面较一般底板下特厚煤层综放面矿压显现特征不同,软弱底板吸收能量,将应力转移到深处,一定程度上消除了冲击地压危险,同时矿山压力显现平缓不明显,动载系数小。现场实测结果表明巷道围岩稳定,研究结果可以在类似条件下推广应用。

露天矿软弱基底内部排土场稳定性研究

为解决露天矿软弱基底内部排土场极易滑坡的问题,采用数值模拟和现场观测的方法,对露天矿软弱基底引起内部排土场滑坡的机理进行研究,并对内部排土场的稳定性进行分析,得出内部排土场滑坡机理主要为单台阶圆弧滑移和整体"坐落—滑移式"破坏2种形式,提出了内部排土场滑坡防治措施。实践结果表明:建立基底导水盲疏导系统,控制内部排土场边坡角12°以内,进行内部排土场基底改造,建立内部排土场位移监测系统等内部排土场滑坡防治措施,解决了内部排土场极易滑坡的难题。

新疆伊北矿区软岩巷道底臌机理及其控制措施的研究

为解决西部矿区弱胶结软岩巷道底臌速度快、持续时间长、隆起量大等难题,以新疆伊犁四矿+660m水平石门为工程背景,通过围岩变形监测与现场观察,分析总结了软岩巷道的围岩变形特征及底臌机理,提出了锚梁+锚杆+网喷+浇筑混凝土的底臌联合支护技术,现场监测表明该支护技术能够有效控制底臌,具有良好的变形控制效果。

弱胶结软岩巷道底臌机理分析及其治理措施

弱胶结软岩巷道底板岩层自身强度低、胶结程度差,遇到应力扰动易形成破碎区,而且变形持续时间长、自稳能力差。伊犁某矿主斜井随埋深,底臌日益严重,底臌量最高可达1.2m左右,严重影响作业空间和掘进效率。根据室内试验和现场测试,确定该矿底臌力学机理主要是物理型底臌和力学型底臌二者的复合型,在此基础上提出了适合该矿三层煤巷道底臌的治理措施。

软弱泥岩隧道底鼓灾害机理研究与控制技术

针对某高铁隧道3#横洞内出现的底板隆起现象,通过理论分析、数值模拟以及现场试验的方法,分析隧道底板隆起的成因以及变形规律,并针对性地提出控制底板变形的合理方案.研究结果表明:(1)地下水的侵蚀作用致使基底软弱泥岩体出现较大范围的崩解、泥化现象,底板承载能力随岩体强度的骤然降低而大幅度减弱;弱化后的岩体在上覆岩层压力和远场构造应力的叠加作用下被“挤入”隧道净空是产生隆起变形的主要影响因素;(2)采用以“基底帷幕注浆”为主导、“锁脚锚杆+底板锚索+网喷+仰拱钢筋混凝土”为辅助的联合支护技术,使基底岩层承载能力显著提高,能够有效地限制围岩塑性区的发展,控制围岩变形量,保障隧道后期的正常使用.

巷道薄分层软弱底板围岩变形控制机理与支护实践

针对薄分层软弱底板巷道围岩变形失稳难题,综合理论分析、力学计算、数值模拟、井下试验及现场实测方法,详细研究了薄分层软弱底板巷道压曲失稳机理及控制技术。研究表明:1)薄分层软弱底板巷道围岩在支护体作用下形成具有一定整体性和较大强度的"组合岩梁",破坏形式从单层压曲破坏转变为整体"组合岩梁"破坏,这种力学特性的改变是实现薄层状底板围岩稳定控制的本质;2)增大底板锚杆支护强度可大幅增强薄分层"组合岩梁"强度及抗弯刚度;3)底角斜拉锚杆在增大强度与抗弯刚度的同时还可以抵抗部分侧向压力,进一步减弱底鼓。介绍了一典型软弱薄分层底板巷道围岩稳定性控制成功案例,研究成果对类似条件的支护工程具有一定的理论意义和参考价值。

深部煤巷急剧底鼓全程力学作用机制及控制原理

针对深部煤巷底板冲击失稳问题,对比分析了软弱与脆硬岩层急剧底鼓的异同,探讨了脆硬岩层急剧底鼓的形成机制、发展全程、控制原理。研究表明:脆硬岩层底板急剧底鼓经历了"形变蓄能-裂变耗能-运移震动-闭锁稳定"4个主要过程,底板结构由"蓄能弓"向"翼形块"转变,伴随底板能量运作模式不断调整改变。采用"支-卸"结合方式,是深部煤巷急剧底鼓较为可行的控制方式。

浅埋软岩巷道底鼓机理及防治措施

针对鑫鼎泰煤业2#煤层轨道大巷底鼓严重的问题,基于巷道围岩变形破坏机理,通过对巷道底鼓影响因素的理论分析,确认巷道底鼓属于挤压流动性底鼓,并得出构造应力、围岩性质和支护方案不合理是导致巷道底鼓的主要因素,提出采用锚索网-双U29型钢环形支架联合支护方案。锚杆和锚索分别控制浅部、深部围岩形成承载梁,双U29型钢环形支架具有整体均匀承载、可缩的优点,整体形成"强弱强"结构。能有效的控制围岩变形,底鼓量减少约75%,满足矿井正常生产需要。