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深部巷道稳定的若干岩石力学问题 被引量：200
1
作者 贺永年 韩立军 +1 位作者 邵鹏 蒋斌松 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期288-295,共8页
论述了深部岩石力学与工程问题研究的意义;评述了深部原岩应力分布对岩石性质与岩石工程的影响;指出了岩石强度失效与工程围岩破坏过程的实质;分析和评价了岩石破坏所形成的序列结构形式以及对其强度的影响.根据深部岩石工程施工以及变... 论述了深部岩石力学与工程问题研究的意义;评述了深部原岩应力分布对岩石性质与岩石工程的影响;指出了岩石强度失效与工程围岩破坏过程的实质;分析和评价了岩石破坏所形成的序列结构形式以及对其强度的影响.根据深部岩石工程施工以及变形破坏的特点,通过对工程开挖的卸压影响、岩石脆性与延性破坏的关系以及岩石变形、破坏的时间效应的分析,说明了深部岩石工程稳定有其不同的性质与特点. 展开更多
关键词 深部岩石力学 原岩应力 工程围岩破坏 脆性与延性 巷道稳定
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深部圆形巷道破裂围岩的弹塑性分析 被引量：122
2
作者 蒋斌松 张强 +1 位作者 贺永年 韩立军 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期982-986,共5页
随着大量煤矿矿井开采深度的增加,在高围压的作用下,巷道围岩普遍出现破裂,而且围岩破裂范围在扩大的同时,往往出现继续破坏的现象。针对长的圆形巷道,将巷道围岩分成破裂区、塑性区和弹性区,采用Mohr-Coulomb准则,进行非关联弹塑性分析... 随着大量煤矿矿井开采深度的增加,在高围压的作用下,巷道围岩普遍出现破裂,而且围岩破裂范围在扩大的同时,往往出现继续破坏的现象。针对长的圆形巷道,将巷道围岩分成破裂区、塑性区和弹性区,采用Mohr-Coulomb准则,进行非关联弹塑性分析,获得其应力和变形的封闭解析解。通过利用在弹塑交界处应力连续的条件以及在破裂和塑性交界处径向应变连续的条件,获得确定围岩破裂区和塑性区半径的解析式。最后,给出一个算例,分析其破裂区和塑性区应力、应变的分布特点以及破裂区范围的影响。利用所获得的结果,可以为巷道的稳定性分析以及支护设计提供理论依据。 展开更多
关键词 采矿工程 圆形巷道 围岩 破裂区 弹塑性分析 解析解
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断续预制裂隙脆性大理岩变形破坏特性单轴压缩试验研究 被引量：119
3
作者 杨圣奇 戴永浩 +2 位作者 韩立军 贺永年 李玉寿 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2391-2404,共14页
采用岩石力学伺服试验机,对断续预制裂隙脆性大理岩进行单轴压缩试验,基于全程变形曲线的试验结果,分析裂隙参数(岩桥倾角、裂隙间距、裂隙长度、裂隙数目与裂隙倾角)几何分布对大理岩变形破坏特征的影响规律。研究结果表明,与完整大理... 采用岩石力学伺服试验机,对断续预制裂隙脆性大理岩进行单轴压缩试验,基于全程变形曲线的试验结果,分析裂隙参数(岩桥倾角、裂隙间距、裂隙长度、裂隙数目与裂隙倾角)几何分布对大理岩变形破坏特征的影响规律。研究结果表明,与完整大理岩相比,断续预制裂隙大理岩变形呈现出局部化渐近破坏特征,其峰值强度、弹性模量及峰值轴向应变均明显降低,且降低幅度与预制裂隙参数分布形式密切相关;但变形模量除裂隙间距48mm(降幅24.8%)、含119°岩桥倾角(降幅23.7%)以及含60°裂隙倾角(降幅43.8%)的岩样以外,其他含2条预制裂隙岩样的变形模量降幅均为-3.8%～7.8%,差异较小。裂隙长度越长、裂隙数目越多及裂隙倾角越大,其峰值强度、弹性模量及峰值轴向应变也越低;而岩桥倾角和裂隙间距与力学参数之间规律性不明显。岩样宏观贯通模式主要呈现出拉贯通、压贯通、剪贯通和混合贯通4种,且与预制裂隙的几何分布密切相关。完整岩样呈典型的轴向劈裂拉贯通模式。含较短裂隙长度(16mm)及较小裂隙倾角(30°)的岩样呈现出拉贯通模式;而含较长裂隙长度(24mm)和较大裂隙倾角(60°)的岩样呈现出拉剪混合贯通模式。裂隙间距越小以及裂隙数目越多,岩样的贯通模式趋于复杂,呈现出拉剪压混合贯通模式。 展开更多
关键词 岩石力学 预制裂隙 脆性大理岩 变形 强度 贯通模式
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深部高应力软岩巷道断面形状优化设计数值模拟研究 被引量：86
4
作者 孟庆彬 韩立军 +2 位作者 乔卫国 林登阁 魏烈昌 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2012年第5期650-656,共7页
选取矩形、梯形、直墙拱形、马蹄形、椭圆形和圆形等共6种不同断面形状的巷道进行优化研究,基于FLAC3D模拟研究了这6种典型巷道开挖后的巷道围岩变形特征及围岩塑性区分布规律,分析了不同侧压力系数对它们的影响。数值模拟结果表明,巷... 选取矩形、梯形、直墙拱形、马蹄形、椭圆形和圆形等共6种不同断面形状的巷道进行优化研究,基于FLAC3D模拟研究了这6种典型巷道开挖后的巷道围岩变形特征及围岩塑性区分布规律,分析了不同侧压力系数对它们的影响。数值模拟结果表明,巷道断面形状对高应力巷道围岩变形特征及围岩塑性区分布影响较大;根据侧压力系数的大小及主应力方向,圆形、椭圆形为深部高应力巷道最优断面形状,选择圆形、椭圆形巷道可改善巷道围岩应力状态,降低围岩变形量,减少围岩塑性区损伤破坏范围,有利于深部高应力软岩巷道的长期稳定。 展开更多
关键词 深部 高应力软岩巷道 巷道断面形状 FLAC3D数值模拟
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深部高应力软岩巷道耦合支护效应研究及应用 被引量：84
5
作者 孟庆彬 韩立军 +3 位作者 张帆舸 张建 聂军委 文圣勇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1424-1435,1444,共13页
巷道要经历开挖前稳定、开挖扰动、支护稳定或再破坏的演化过程,巷道稳定状态受原岩应力场-开挖扰动应力场-支护应力场相互作用的影响。采用FLAC^(3D)分析了不同预紧力与间排距条件下锚杆、锚索产生的围岩支护应力场的分布特征,定义了... 巷道要经历开挖前稳定、开挖扰动、支护稳定或再破坏的演化过程,巷道稳定状态受原岩应力场-开挖扰动应力场-支护应力场相互作用的影响。采用FLAC^(3D)分析了不同预紧力与间排距条件下锚杆、锚索产生的围岩支护应力场的分布特征,定义了围岩应力扩大系数k来表征围岩应力的扩散效果,揭示了锚杆、锚索预紧力耦合支护效应。针对朱集西矿深部巷道特征与地质条件,提出了锚网索喷+U型钢支架+注浆+底板锚注分步联合支护技术方案,开展了三维相似材料模型试验,验证了该支护技术方案的合理性与可行性,揭示了深部高应力软岩巷道围岩变形破坏与支护结构受力演化规律,并成功应用于工程实践,解决了深部高应力软岩巷道支护难题。监测结果表明,该联合支护方案有效地控制了深部高应力软岩巷道围岩大变形与底臌,保证了巷道围岩与支护结构的长期稳定及安全。 展开更多
关键词 高应力 软岩巷道 耦合支护效应 分步联合支护技术 相似材料模型试验
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赵楼矿深部软岩巷道变形破坏机理及控制技术 被引量：82
6
作者 孟庆彬 韩立军 +2 位作者 乔卫国 林登阁 范加冬 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2013年第2期165-172,共8页
基于赵楼煤矿井底车场巷道围岩矿物成分分析、室内岩石力学试验、巷道地应力测试、围岩松动圈测试等巷道地质力学测试技术手段,深入揭示了深部巷道围岩变形破坏机理;针对赵楼煤矿深部巷道低围岩强度与高应力的支护难题,提出了以内注浆... 基于赵楼煤矿井底车场巷道围岩矿物成分分析、室内岩石力学试验、巷道地应力测试、围岩松动圈测试等巷道地质力学测试技术手段,深入揭示了深部巷道围岩变形破坏机理;针对赵楼煤矿深部巷道低围岩强度与高应力的支护难题,提出了以内注浆锚杆为核心的锚杆+锚索+锚注"三锚"联合支护体系;为反映深部巷道、硐室开挖后围岩的变形特征与支护结构受力情况,对巷道围岩收敛变形与锚杆受力情况进行了实时监测。监测结果表明,采用"三锚"联合支护体系能够有效地控制深部巷道围岩的大变形及底鼓,保持了巷道的长期稳定与安全。 展开更多
关键词 深部巷道 支护 围岩控制 监控量测
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深部高应力软岩巷道变形破坏特性研究 被引量：77
7
作者 孟庆彬 韩立军 +2 位作者 乔卫国 林登阁 吕言新 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2012年第4期481-486,共6页
以济北矿区唐口煤矿为工程背景,基于巷道围岩地质力学测试,阐述了深部高应力软岩巷道的基本工程地质特征;基于Burgers流变模型的黏弹性理论分析,得到深部高应力软岩巷道围岩表面位移及位移速率的表达式,并利用数学软件Matlab绘制了不同... 以济北矿区唐口煤矿为工程背景,基于巷道围岩地质力学测试,阐述了深部高应力软岩巷道的基本工程地质特征;基于Burgers流变模型的黏弹性理论分析,得到深部高应力软岩巷道围岩表面位移及位移速率的表达式,并利用数学软件Matlab绘制了不同原岩应力、弹性模量和黏滞系数的巷道围岩表面位移及变形速率随时间的变化曲线;采用FLAC3D模拟了深部高应力软岩巷道的流变特性,分析了在高应力作用下,软岩巷道围岩的顶板、底板和两帮的流变变形规律。 展开更多
关键词 深部 高应力软岩巷道 变形破坏 黏弹性分析 FLAC3D数值模拟
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深部软岩巷道锚注支护机理数值模拟研究 被引量：77
8
作者 孟庆彬 韩立军 +2 位作者 乔卫国 林登阁 李浩 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期27-34,共8页
自主研制了破裂岩样承压注浆试验设备,开展了破裂岩体注浆加固力学特性试验,分析了破裂岩样注浆加固前后的力学特性与微观结构。提出了"锚注加固体等效层"概念,采用FLAC^(3D)数值模拟研究了深部软岩巷道锚注支护机理,揭示了&q... 自主研制了破裂岩样承压注浆试验设备,开展了破裂岩体注浆加固力学特性试验,分析了破裂岩样注浆加固前后的力学特性与微观结构。提出了"锚注加固体等效层"概念,采用FLAC^(3D)数值模拟研究了深部软岩巷道锚注支护机理,揭示了"锚注加固体等效层"厚度、弹性模量、内聚力、内摩擦角对巷道围岩位移及塑性区的影响规律,即随着"锚注加固体等效层"参数的提高,巷道围岩位移及塑性区随之降低,体现了注浆可提高破裂岩体的完整性与强度,为锚注支护参数优化设计奠定了基础。 展开更多
关键词 深部 软岩巷道 锚注支护 FLAC3D数值模拟
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深井煤巷钻孔卸压技术的数值模拟与工业试验 被引量：69
9
作者 刘红岗 贺永年 +1 位作者 徐金海 韩立军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期33-37,共5页
结合工程实例,利用数值模拟方法研究了钻孔卸压的作用机理、巷道围岩动态损伤破坏发展和应力场重新分布的过程.模拟发现:合理布置的卸压孔可以导致巷帮围岩的结构性预裂破坏,从而使围岩高应力向深部转移;在卸压孔和锚网联合支护后改善... 结合工程实例,利用数值模拟方法研究了钻孔卸压的作用机理、巷道围岩动态损伤破坏发展和应力场重新分布的过程.模拟发现:合理布置的卸压孔可以导致巷帮围岩的结构性预裂破坏,从而使围岩高应力向深部转移;在卸压孔和锚网联合支护后改善了围岩附近的应力环境,改变了围岩破坏的时空次序,对控制围岩变形和破坏具有突出的优越性. 展开更多
关键词 深井 煤巷 卸压钻孔 数值模拟:工业试验
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深部高应力破碎软岩巷道支护技术研究及其应用 被引量：68
10
作者 孟庆彬 韩立军 +3 位作者 张建 文圣勇 张帆舸 李浩 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3861-3872,共12页
针对深部高应力破碎软岩巷道围岩变形量大、变形剧烈、底臌严重、流变性强、支护难等特点,基于巷道围岩松动圈地质雷达探测、收敛变形监测等地质力学测试技术,揭示深部高应力破碎软岩巷道变形破坏特征;采用数值模拟技术手段,从围岩强度... 针对深部高应力破碎软岩巷道围岩变形量大、变形剧烈、底臌严重、流变性强、支护难等特点,基于巷道围岩松动圈地质雷达探测、收敛变形监测等地质力学测试技术,揭示深部高应力破碎软岩巷道变形破坏特征;采用数值模拟技术手段,从围岩强度特性、流变特性、巷道断面形状、软岩巷道群开挖相互影响、支护设计这5个方面分析深部高应力破碎软岩巷道变形破坏机理。针对安徽省淮南市朱集西矿深部开拓巷道特征与工程地质条件,提出"锚网索喷+U型钢支架+注浆+底板锚注"分步联合支护技术方案;基于大型三维模型试验系统,验证分步联合支护技术方案的可行性;采用FLAC 3D研究分析不同支护方案的支护效果,模拟验证分步联合支护方案的合理性。研究结果表明:分步联合支护技术方案有效地控制了深部高应力破碎软岩巷道的大变形与底臌,保证了巷道围岩与支护结构的长期稳定及安全。 展开更多
关键词 深部高应力 破碎软岩巷道 变形破坏机理 分步联合支护
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构造复杂区域膨胀软岩巷道底鼓控制研究 被引量：60
11
作者 张后全 韩立军 +2 位作者 贺永年 邵鹏 蒋斌松 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2011年第1期16-21,27,共7页
某矿-400 m水平水仓位于复杂地质构造区域内且底板极具亲水膨胀性,在高构造应力、高膨胀应力作用下,原有普通锚网索喷支护方案无法维持水仓底板的基本稳定;根据现场地质条件,针对原支护方案的不足,分析了水仓底鼓变形的主要影响因素,并... 某矿-400 m水平水仓位于复杂地质构造区域内且底板极具亲水膨胀性,在高构造应力、高膨胀应力作用下,原有普通锚网索喷支护方案无法维持水仓底板的基本稳定;根据现场地质条件,针对原支护方案的不足,分析了水仓底鼓变形的主要影响因素,并对底鼓变形全过程进行了数值模拟.提出采用"先刚后让再抗"的底鼓控制技术途径,对水仓围岩采取锚注+全断面钢筋混凝土砌碹支护总体方案,并辅助聚乙烯泡沫缓冲层卸压措施.通过模型试验验证了这种"刚让抗"多级支护结构解决高应力状态下大变形问题的有效性.研究结果表明:巷道底鼓变形从巷道整体压缩变形开始,底板在严重水平挤压变形后发生破坏而隆起;对松动围岩注浆加固后,可有效提高围岩的自身承载能力和支护结构的整体性;采用"刚让抗"多级支护结构,可有效控制巷道的严重底鼓变形. 展开更多
关键词 膨胀软岩 底鼓 锚注 砌碹
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复杂地质条件下巷道过断层关键技术研究及应用 被引量：61
12
作者 孟庆彬 韩立军 +4 位作者 齐彪 文圣勇 陈轲 黄小忠 孙茂贵 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期199-207,共9页
断层破碎带具有低强度、易变形、透水性大和抗水性差的特征,巷道开挖常会引起断层活化,极易诱发巷道冒顶或突水事故。基于TSP、震波、瞬变电磁等综合物探超前地质预报技术与工程地质钻探,揭示了巷道掘进前方地层中的断层与含水特性,确... 断层破碎带具有低强度、易变形、透水性大和抗水性差的特征,巷道开挖常会引起断层活化,极易诱发巷道冒顶或突水事故。基于TSP、震波、瞬变电磁等综合物探超前地质预报技术与工程地质钻探,揭示了巷道掘进前方地层中的断层与含水特性,确立了巷道过断层的合理位置,为过断层巷道掘进施工、超前预加固与围岩支护设计提供了依据。采用地面与工作面预注浆等综合注浆技术,对断层破碎带区域岩体进行注浆堵水加固,形成了双层注浆堵水帷幕,有效地封堵了地下水,提高了巷道过断层区域围岩的完整性与强度,保证了巷道掘进过程中围岩的基本稳定与施工安全,并为后期巷道围岩锚固支护提供了可靠基础。针对断层破碎带岩性复杂、地质灾害突发等特征,基于综合物探预报结果与理论分析,提出了巷道合理掘进与支护技术方案;并针对后期承载和高抗渗性的要求,根据支护结构所承受的水压,采用合理的二次支护结构型式与防渗加固措施,保证巷道围岩与支护结构的长期稳定及安全。 展开更多
关键词 复杂地质条件 断层破碎带 注浆堵水 物探技术 防渗加固衬砌结构
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极破碎软岩巷道失稳机理与动态迭加耦合支护技术研究 被引量：57
13
作者 宗义江 韩立军 郜建明 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2013年第3期355-362,共8页
基于赵庄矿极破碎软岩巷道长期矿压监测、围岩力学参数测试与矿物成分分析及松动圈测试等成果,分析了巷道围岩变形破坏的特点,揭示了极破碎软岩巷道变形失稳机理;针对该矿极破碎软岩巷道提出了由预留变形量、锚网索喷耦合支护、二次锚... 基于赵庄矿极破碎软岩巷道长期矿压监测、围岩力学参数测试与矿物成分分析及松动圈测试等成果,分析了巷道围岩变形破坏的特点,揭示了极破碎软岩巷道变形失稳机理;针对该矿极破碎软岩巷道提出了由预留变形量、锚网索喷耦合支护、二次锚注加固组成的动态迭加耦合支护技术方案,并通过相似模型试验和井下工程实践对该技术方案的支护效果进行了验证。研究表明:通过预留变形量释放围岩中的变形能和高应力,顶板高预应力锚索、帮部高预应力锚杆和低预应力锚索实现"控顶卸压",低压浅孔充填和高压深孔渗透注浆相结合形成积极有效的锚注支护结构和多层组合拱(梁)结构,底角和底板锚注有效控制巷道底鼓,从而实现对极破碎软岩巷道围岩变形的有效控制。 展开更多
关键词 破碎围岩 软岩巷道 变形失稳 耦合支护 控制技术
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泥质弱胶结软岩巷道变形破坏特征与机理分析 被引量：54
14
作者 孟庆彬 韩立军 +3 位作者 乔卫国 林登阁 文圣勇 张建 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1014-1022,共9页
泥质弱胶结软岩巷道开挖后,围岩变形量大、变形持续时间长,巷道变形破坏严重,即围岩顶板下沉、两帮内挤、底鼓、强流变等,极不利于施工安全与围岩控制。基于榆树井煤矿井底车场巷道围岩松动圈测试、地应力测试、岩石力学性质试验、矿物... 泥质弱胶结软岩巷道开挖后,围岩变形量大、变形持续时间长,巷道变形破坏严重,即围岩顶板下沉、两帮内挤、底鼓、强流变等,极不利于施工安全与围岩控制。基于榆树井煤矿井底车场巷道围岩松动圈测试、地应力测试、岩石力学性质试验、矿物成分分析及围岩变形与支护结构受力监测等地质力学技术手段,探测了泥质弱胶结软岩巷道围岩松动圈范围,掌握了井底车场地应力分布规律,获得了泥质弱胶结软岩的物理与力学特性,揭示了泥质弱胶结软岩巷道矿压显现规律,反映了泥质弱胶结软岩巷道围岩变形与支护结构受力特征,分析了泥质弱胶结软岩巷道变形破坏特征与机理,给出了巷道优化布置与支护对策,并成功应用于工程实践。 展开更多
关键词 泥质弱胶结软岩 变形破坏特征 破坏机理 支护对策 矿压监测
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岩石结构面注浆加固抗剪特性试验研究 被引量：49
15
作者 韩立军 宗义江 +1 位作者 韩贵雷 张后全 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2570-2576,2622,共8页
为了研究破裂岩体结构面的注浆加固效果,并揭示其加固实质和作用机制,对单轴压缩试验形成的破裂岩样结构面粗糙度进行了测量与研究;通过破裂岩样结构面注浆加固的剪切试验,分析了注浆对结构面强度和刚度等力学特性参数的影响;通过锯齿... 为了研究破裂岩体结构面的注浆加固效果,并揭示其加固实质和作用机制,对单轴压缩试验形成的破裂岩样结构面粗糙度进行了测量与研究;通过破裂岩样结构面注浆加固的剪切试验,分析了注浆对结构面强度和刚度等力学特性参数的影响;通过锯齿形模型化结构面注浆前后剪切试验,分析了锯齿形结构面的力学特性及注浆加固对模型化结构面的影响。研究结果表明,同种岩样压裂后结构面粗糙度系数JRC相近,其数值约为8～10,具有可复制性;注浆后结构面残余强度、剪切峰值强度及上升段斜率均有明显提高;注浆后岩体中结构面的刚度也得到了明显改善;通过理论分析,给出了结构面刚度的理论拟合公式;结构面的剪切峰值强度及残余强度随着锯齿形齿数的增多明显提高,注浆加固后,结构面剪切峰值强度、黏聚力都有不同程度的增大,而内摩擦角变化不大。 展开更多
关键词 岩石结构面 抗剪强度 力学特性 注浆加固 JRC-JCS模型
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软岩动压巷道锚注支护试验研究 被引量：33
16
作者 韩立军 陈学伟 李峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期241-245,共5页
软岩动压巷道的支护是巷道支护中的一个难题．在分析鲍店矿软岩动压巷道岩性、地应力及支护因素的基础上，提出了基于锚喷支护和注浆加固相结合的锚注加固支护方案和锚注加固支护机理，通过井下试验和动压作用，巷道保持稳定，取得了较... 软岩动压巷道的支护是巷道支护中的一个难题．在分析鲍店矿软岩动压巷道岩性、地应力及支护因素的基础上，提出了基于锚喷支护和注浆加固相结合的锚注加固支护方案和锚注加固支护机理，通过井下试验和动压作用，巷道保持稳定，取得了较好的技术经济效果．它为软岩动压巷道的支护提供了一种新方法． 展开更多
关键词 软岩 动压 锚注支护 内注浆锚杆 巷道支护
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大断面软弱破碎围岩煤巷演化规律与控制技术 被引量：47
17
作者 孟庆彬 韩立军 +3 位作者 乔卫国 宗义江 李云 李浩 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1885-1895,共11页
随着矿井开采深度与巷道断面尺寸的增加,煤巷围岩松软、破碎程度越来越严重,煤巷顶板冒落的危险性增大,大断面煤巷支护与维护难度随之增加。基于煤巷围岩松动圈测试与分析,揭示了大断面软弱破碎围岩煤巷变形破坏特征;采用FLAC3D模拟研... 随着矿井开采深度与巷道断面尺寸的增加,煤巷围岩松软、破碎程度越来越严重,煤巷顶板冒落的危险性增大,大断面煤巷支护与维护难度随之增加。基于煤巷围岩松动圈测试与分析,揭示了大断面软弱破碎围岩煤巷变形破坏特征;采用FLAC3D模拟研究了不同巷道布置方式、顶煤厚度、巷道高宽比及侧压系数等条件下大断面软弱破碎围岩煤巷开挖后围岩变形特征、塑性区演化规律及应力分布特征,为煤巷优化布置、合理支护方案与参数的选取提供了理论依据;针对大断面软弱破碎围岩煤巷变形破坏特征与支护难点,提出了全断面锚网索喷初次支护、高预应力锚索与锚注二次加固组成的"三锚"联合支护技术方案,采用数值模拟分析与相似材料模型试验,验证了该方案的合理性与围岩控制效果,并进行了井下工业性试验。监测结果表明,采用"三锚"联合支护技术,有效地控制了大断面软弱破碎围岩煤巷的大变形与底臌,维持了煤巷围岩与支护结构的稳定及安全。 展开更多
关键词 软弱破碎煤巷 “三锚”联合支护 演化规律 FLAC3D数值模拟 相似材料模型试验
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破裂岩体承压注浆加固力学特性试验研究 被引量：44
18
作者 宗义江 韩立军 韩贵雷 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2013年第4期483-488,共6页
在完整岩样单轴压缩试验的基础上,采用自制注浆系统对破裂岩样进行了承压注浆加固和固结体的力学特性试验,并利用KH-3000视频仪对注浆加固前后岩样的微观结构进行了观测和分析。研究结果表明:破裂岩样存在大量的贯穿裂隙,岩样破坏以张... 在完整岩样单轴压缩试验的基础上,采用自制注浆系统对破裂岩样进行了承压注浆加固和固结体的力学特性试验,并利用KH-3000视频仪对注浆加固前后岩样的微观结构进行了观测和分析。研究结果表明:破裂岩样存在大量的贯穿裂隙,岩样破坏以张拉破坏为主;承压注浆后,破裂岩样的张拉和倾斜破裂面得到了不同程度的充填和固结,其强度与破裂岩样残余强度相比有较大的提高,但强度恢复系数不高;承压注浆能够促进破裂岩样的变形由脆性向延性转化,并使其侧向变形和轴向变形趋于协调;围压水平对浆液注浆量、岩样径向应变、注浆固结体强度及强度恢复系数有着很大影响,随着围压的增大,加固效果显著增强。 展开更多
关键词 破裂岩体 承压注浆 力学特性 单轴压缩
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尺寸效应和应变速率对岩石力学特性影响的试验研究 被引量：44
19
作者 孟庆彬 韩立军 +3 位作者 浦海 李浩 文圣勇 李昊 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期233-243,共11页
采用MTS 815.02型电液伺服岩石力学试验系统,对6种规格岩样应变速率在1×10^(-5)~5×10^(-3) s^(-1)范围内进行了6级应变速率下的单轴压缩试验,分析了岩样尺寸、应变速率对岩样峰值强度、弹性模量、峰值应变、声发射特性及破坏... 采用MTS 815.02型电液伺服岩石力学试验系统,对6种规格岩样应变速率在1×10^(-5)~5×10^(-3) s^(-1)范围内进行了6级应变速率下的单轴压缩试验,分析了岩样尺寸、应变速率对岩样峰值强度、弹性模量、峰值应变、声发射特性及破坏形态等力学性质的影响.结果表明,岩样的峰值强度与岩样尺寸呈负相关,与应变速率呈正相关,两者均可采用二次多项式进行描述.当岩样尺寸较小(L/D<2.0)时,岩样声发射振铃数在峰值应力前后呈先逐渐增多后减少的渐变规律,声发射模式属于渐进发射型;当岩样尺寸较大(L/D≥2.0)时,在达到峰值应力之前声发射数量较少,在应力峰值处突然爆发显著的声发射事件,声发射模式属于突跃发射型.当岩样高径比较小(L/D<2.0)时,随着应变速率的增加,岩样的声发射振铃数与振铃次数增多,声发射活动越强烈,岩样破坏形式较为复杂,沿轴向出现较多的劈裂面或岩样产生圆锥形破坏;当岩样高径比较大(L/D≥2.0)时,岩样基本为单一剪切破坏.当应变速率较小(ε′<5×10^(-4) s^(-1))时,岩样破坏形式为剪切破坏或拉剪混合破坏;当应变速率较大(ε′≥5×10^(-4) s^(-1))时,随着应变速率的增加,岩样易产生圆锥形破坏. 展开更多
关键词 尺寸效应 应变速率 强度与变形特性 声发射 破坏形态
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破裂岩体注浆加锚特性模拟数值试验研究 被引量：41
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作者 韩立军 贺永年 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期418-422,共5页
应用RFPA软件系统对破裂岩体注浆加锚后的力学特性进行了试验研究.验证了注浆加锚岩体在承载过程中具有应力强化特性;反映了注浆加锚岩体破裂和变形的发展过程;揭示了锚杆对岩体提供应力和位移约束机理.从而为深部不稳定巷道的支护设计... 应用RFPA软件系统对破裂岩体注浆加锚后的力学特性进行了试验研究.验证了注浆加锚岩体在承载过程中具有应力强化特性;反映了注浆加锚岩体破裂和变形的发展过程;揭示了锚杆对岩体提供应力和位移约束机理.从而为深部不稳定巷道的支护设计与稳定性分析提供了依据. 展开更多
关键词 应力强化 锚注支护 位移约束 破裂岩体 数值试验
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