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柳海矿第三系深部软岩破坏原因及支护对策研究
,王炯
煤炭工程 , 2009,
Abstract: 本文以我国最深的、破坏最严重的第三系软岩矿井(柳海矿)为研究对象,通过现场工程地质调查和室内试验,分析了第三系软岩的工程特点及破坏原因,提出第三系深部软岩支护对策为锚网索—桁架耦合支护技术,现场应用效果良好。
深部软岩巷道围岩吸水后抗压强度变化规律研究
,王炯,邓小卫,陈炼
煤炭科学技术 , 2015,
Abstract: 为了研究深部软岩巷道围岩因吸水软化和强度降低而造成巷道变形破坏严重的主要原因,以鹤岗矿区南山煤矿深部软岩巷道为工程背景,通过对现场巷道典型围岩取样,进行了岩石室内吸水和强度软化实验,试验结果表明:南山矿深部砂岩吸水量随时间的变化分为急速增长阶段、非线性减速增长阶段、等速增长3个阶段;强度软化随吸水时间变化也分为3个阶段,即强度迅速衰减阶段、减速衰减阶段和强度稳定阶段,拟合曲线表明深部砂岩强度衰减与吸水时间呈指数关系。
构造破碎带巷道破坏机理分析及控制技术
陈上元,杜斌斌,,王炀
煤炭科学技术 , 2015,
Abstract: 为了解决构造区破碎围岩巷道的支护问题,以兴业煤矿主斜井为研究背景,采用工程地质分析、数值模拟、理论计算和现场监测相结合的方法,对巷道变形破坏特征、变形破坏机理和支护对策进行了研究。研究结果表明:巷道变形破坏受围岩性质、地质构造、水、采空区、支护形式等多种因素的影响,其变形力学机制确定为ⅠABCⅡADⅢABC复合型变形力学机制。通过变形力学机制转化,提出了“锚网索喷+底角锚杆+全断面注浆”耦合支护方案。数值模拟及现场工业试验结果显示,在此支护方案下,实现了支护体与围岩的耦合,经120天的监测结果显示,相比原支护方案,顶底板、两帮移近量分别由原来的380、3457mm降至467、369mm。
深井大断面交岔点变形机理及稳定性控制研究
王炯,孙晓明,郝育喜,,
煤炭科学技术 , 2014,
Abstract: 为解决夹河煤矿深部大断面3号交岔点难以支护的问题,分析可知3号交岔点变形破坏的主要原因是高地应力、开挖扰动以及支护体和围岩强度与结构的不耦合,据此提出了锚网喷+锚索+底角锚杆+中间岩柱双控锚索的耦合支护技术,现场应用表明:采用锚网索耦合支护技术后3号交岔点顶底板最大移近量为69mm,两帮最大移近量为45mm,3号交岔点变形得到了有效控制。
亭南煤矿东翼轨道大巷底鼓力学机制及控制技术
王炯,郝育喜,,朱国龙,韩战
采矿与安全工程学报 , 2015,
Abstract: 为解决亭南煤矿东翼轨道大巷底鼓问题,采用现场调查、围岩物化成分分析、吸水软化试验和数值分析等方法,研究了亭南煤矿软岩巷道底鼓特征、影响因素和变形力学机制。结果表明:底鼓主要是由于巷道底板岩层岩性软弱膨胀性强,底板在无支护状态下成为巷道变形和应力释放的主要空间,巷道底角软岩在两帮应力传递作用下产生剪切塑性大变形,向底板中部挤压形成底鼓。提出了底板隔水、加固、控制变形的治理原则,采用混凝土反底拱+金属焊接网+底角管缝式锚杆的支护形式,对底板进行加固。通过现场监测和数值分析,表明新支护能够改善底板围岩受力状态,切断底角剪切滑移变形,有效控制巷道底鼓变形。
深部穿层巷道非对称变形机理及控制对策研究
王炯,,蔡峰,郝育喜,刘鑫
采矿与安全工程学报 , 2014,
Abstract: 针对深部穿层巷道围岩非对称变形破坏特征,对其破坏机理及控制对策进行了数值分析和工程试验研究。结果表明,受埋深大、高地应力,特别是水平构造应力的影响,原支护下巷道围岩出现了非对称大变形破坏,穿层巷道断面与岩层倾向成钝角部位表现出最先破坏的关键部位特点;非对称破坏主要表现为围岩结构的非对称性影响下产生的不同岩层间的剪切滑移变形及高应力作用下的软弱岩层挤出变形等错位变形。结合现场工程地质条件,提出了锚网索+底角锚杆的非对称耦合支护对策,对关键部位进行了加强支护,有效地遏制了围岩的非对称变形,消除了巷道围岩的错位变形,提高了巷道围岩整体稳定性,现场应用效果良好。
南山煤矿构造应力区软岩巷道变形破坏机理研究
,李二强,张跃林,邓小卫,王炯
采矿与安全工程学报 , 2015,
Abstract: 本文通过对南山煤矿东部构造应力区的现场调研,总结了东部区巷道常见的破坏特征,选取-120总回风巷道作为研究对象,利用数值模拟再现了无支护和普通锚网索支护下构造应力区软岩巷道的变形破坏过程,研究了其变形破坏机理。研究表明,影响构造应力区软岩巷道的破坏原因为赋存应力高、岩体强度低以及原支护不适应深部软岩大变形等。结合破坏机理分析了在构造应力作用下围岩与支护体的相互作用关系,概括了其变形破坏过程。
清水矿深部软岩巷道破坏机理及恒阻大变形控制对策
,王炯,张跃林,潘启新,彭林军
采矿与安全工程学报 , 2014,
Abstract: 随着开采深度的增大,深部巷道在复杂高应力场的作用下,表现出严重底鼓和顶板下沉等软岩大变形破坏现象,沈北矿区清水矿深部软岩巷道变形破坏尤其严重。本文通过对地层岩性和地应力场分布规律等的研究,得出了传统支护条件下深部软岩巷道产生大变形破坏的原因和机理,提出了通过恒阻伸长吸收变形能、控制围岩变形为核心,以恒阻大变形锚杆耦合支护为主体的深部软岩控制对策,现场应用效果良好,为深部软岩大变形巷道支护提供了新的方法。
超深矿井软岩巷道锚网索耦合支护技术
王炯,王浩,,张逸龙,崔家森
煤炭科学技术 , 2015,
Abstract: 针对星村煤矿埋深超过1200m的巷道围岩出现的大变形破坏问题,综合运用现场调研、室内测试和数值分析等方法对其破坏机理及稳定性控制技术进行了研究。分析得出巷道埋深大、地应力水平高以及铝质泥岩遇水膨胀等是巷道产生大变形破坏的原因,特别是底鼓严重的主要原因;同时指出,对称布置下开放式底板的原支护形式是造成高水平构造应力作用下巷道出现非对称大变形破坏的另一关键因素。根据现场工程地质条件分析,结合耦合支护理念,提出了复合托盘+锚网喷+关键部位锚索+底角锚管的非对称耦合支护技术,数值模拟结果显示新支护能够和巷道围岩实现耦合作用,大幅提高了巷道承载能力,并进行了现场工程应用,监测结果表明新技术对深井巷道围岩大变形控制效果良好。
深部回采巷道锚网索耦合支护技术研究
王炯,,马成荣,郝育喜,朱国龙
煤炭科学技术 , 2015,
Abstract: 为解决姚桥煤矿埋深超过850m的回采巷道围岩变形、破坏、难支护的问题,通过对巷道变形破坏特征及变形力学机制进行分析,确定了巷道围岩类型为高应力-节理化软岩,得出了影响其变形破坏的主控因素为埋深大、地应力高、围岩破碎以及支护体与围岩不耦合等。采用耦合支护理论及深部煤巷三控支护技术,提出了锚杆+复合托盘+关键部位锚索+钢筋网+底角注浆锚管的新支护技术。在姚桥煤矿7009工作面运输巷应用结果表明:巷道两帮最大移近量为65mm,顶板下沉量为38mm,最大底鼓量为18mm,两帮移近量、顶板下沉量及底鼓量较原支护减少84%,新支护技术能够通过改善巷道围岩受力状态,提高整体承载能力,巷道围岩变形量得到有效控制。
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