膨胀软岩巷道底鼓机理与耦合支护技术研究 被引量：23

1

作者 王进学 杨胜利 陈忠辉 《金属矿山》 CAS 北大核心 2008年第12期16-20,共5页

巷道底鼓是造成巷道变形破坏的常见形式之一,是制约矿山安全高效生产的重要因素和关键难题,这一问题在深部开采和复杂地质条件下的矿山中尤其严重。针对高地应力破碎膨胀软岩条件下的巷道底鼓进行了研究,分析了巷道底鼓的机理,建立了复... 巷道底鼓是造成巷道变形破坏的常见形式之一,是制约矿山安全高效生产的重要因素和关键难题,这一问题在深部开采和复杂地质条件下的矿山中尤其严重。针对高地应力破碎膨胀软岩条件下的巷道底鼓进行了研究,分析了巷道底鼓的机理,建立了复杂条件下复合型底鼓的力学模型,根据动压理论推导了巷道底板塑性区范围及底板压力的本构方程。通过矿山实例,提出了锚杆锚索耦合支护设计方案,并利用FLAC-3D软件对巷道支护的稳定性进行了数值计算。研究结果表明,对巷道底板塑性区域内的滑移体进行关键部位加强支护,可以有效控制巷道底鼓的发生和发展。 展开更多

关键词 巷道底鼓 高应力 膨胀软岩 机理 耦合支护

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泥化弱胶结软岩巷道底板变形破坏机理分析 被引量：13

2

作者 李廷春 张仕林 +2 位作者 卢振 王超 刘洪强 《湖南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第1期1-7,共7页

煤矿软岩巷道极易发生变形破坏,底臌量大是其重要的特征.以新上海一号煤矿副井绕道巷道为工程背景,研究了泥化弱胶结软岩巷道底板的变形破坏机理.从现场选取岩样进行室内实验,研究发现围岩具有强度低、胶结程度差、遇水泥化软化、吸水... 煤矿软岩巷道极易发生变形破坏,底臌量大是其重要的特征.以新上海一号煤矿副井绕道巷道为工程背景,研究了泥化弱胶结软岩巷道底板的变形破坏机理.从现场选取岩样进行室内实验,研究发现围岩具有强度低、胶结程度差、遇水泥化软化、吸水膨胀等特殊的物理力学性质;结合现场监测数据和数值模拟结果,巷道底板变形速度快、持续时间长、总变形量大且不收敛,是以流变和膨胀为主的非线性大变形;底板破坏与变形增加的趋势一致,塑性区发展速度前期快,后期慢,但范围不断扩大;通过机理分析,巷道底板的变形破坏是在水和构造应力耦合作用下的恶性循环的结果,底臌为流动膨胀复合型,治理的关键是治水和加强支护.以上述理论为指导,对巷道支护方案进行了优化,监测数据显示底板变形破坏得到了有效控制. 展开更多

关键词 弱胶结软岩 巷道底臌 现场监测 数值模拟 变形破坏机理

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深埋大采高综采面采动巷道底鼓机理及控制研究 被引量：8

3

作者 范国涛 晁伟 +1 位作者 张丁丁 张彦军 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2022年第5期95-100,共6页

围岩稳定性是影响煤矿巷道正常使用的关键,巷道底鼓是制约矿井高产高效的关键因素之一。以宁东矿区梅花井煤矿232204辅运顺槽地质条件为背景,采用现场调研、理论分析、数值模拟的方法研究了巷道底鼓机理。研究发现巷道底板无支护和采动... 围岩稳定性是影响煤矿巷道正常使用的关键,巷道底鼓是制约矿井高产高效的关键因素之一。以宁东矿区梅花井煤矿232204辅运顺槽地质条件为背景,采用现场调研、理论分析、数值模拟的方法研究了巷道底鼓机理。研究发现巷道底板无支护和采动影响是巷道底鼓的根本原因,在原支护条件下巷道围岩呈不均匀收缩状态,顺槽发生挤压流动型底鼓。提出了巷道优化支护方案并进行验证。结果表明:巷道底板最大破坏深度为3.2 m,优化支护后,巷道底鼓量由原支护条件下的1150 mm减小到350 mm,两帮对底板软岩产生的“挤压”效应得到了有效缓解,整体围岩系统在“顶-底-帮”优化支护后能实现长期稳定。 展开更多

关键词 巷道底鼓 三软煤层 底鼓机理 力学模型 数值模拟 支护优化

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深埋高侧压巷道底鼓机理分析及控制 被引量：9

4

作者 曹平 李好月 +1 位作者 钟涌芳 王飞 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期457-464,共8页

通过理论分析、数值计算、力学推导、现场试验等方法,完成深部不同侧压下的巷道底鼓过程模拟,研究高侧压巷道的底板变形规律,进行巷道底板与钢管梁共同作用的机理分析及模型转换计算,实现多梁联合控制底鼓设计方案的验证。研究结果表明... 通过理论分析、数值计算、力学推导、现场试验等方法,完成深部不同侧压下的巷道底鼓过程模拟,研究高侧压巷道的底板变形规律,进行巷道底板与钢管梁共同作用的机理分析及模型转换计算,实现多梁联合控制底鼓设计方案的验证。研究结果表明:底板两侧受高水平应力的作用向裸露面发生弯曲,其过程分为加速形变、匀速形变、过渡形变和最终稳定4个阶段;随侧压系数λ增大,底鼓现象加重,当0.5<λ<1.5时,变化尤为明显,当λ>2.0时,变化速率减缓,但仍呈增加趋势;采用钢管梁横撑底板两帮,可减弱两帮向内收敛挤压底板的趋势,能提供横向支护反力以抵抗底板变形;沿巷道走向布置钢管梁,构成多梁联合控制体系,使单梁的控制范围实现区域重叠,可以增强底板整体抗弯曲变形能力。 展开更多

关键词 采矿工程 侧压系数 巷道底鼓 底鼓控制

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基于滑移线场理论的巷道底鼓机理与防治技术研究 被引量：8

5

作者 程辉 赵洪宝 +3 位作者 徐建峰 秦逢缘 张一潇 胡林枫 《矿业科学学报》 CSCD 2021年第3期314-322,共9页

基于滑移线场理论对巷道底板岩层建立滑移线场模型,以山西焦煤回坡底煤矿1021巷为工程背景,研究了巷道非对称性底鼓机理,并提出了合理的底鼓防治技术。研究结果表明,巷道底板滑移线应力场中存在均匀应力场与非均匀应力场,从两帮往巷道... 基于滑移线场理论对巷道底板岩层建立滑移线场模型,以山西焦煤回坡底煤矿1021巷为工程背景,研究了巷道非对称性底鼓机理,并提出了合理的底鼓防治技术。研究结果表明,巷道底板滑移线应力场中存在均匀应力场与非均匀应力场,从两帮往巷道中心线处,底板应力逐渐减小;底板滑移线主动区速度垂直向下,过渡区受主动区挤压而发生旋转并挤压被动区,被动区向上运动,从而产生巷道底鼓现象。回坡底煤矿1021巷由于受到孤岛煤柱应力集中作用,巷道两帮支承压力呈非对称分布,靠近煤柱一侧的高支承压力在底板形成滑移线场,其速度场方向指向远离煤柱一侧巷帮,因此1021巷底鼓现象具有明显的非对称性分布特征,远离煤柱一侧底鼓量较大。针对1021巷滑移型底鼓特征,采用单体锚索平行布置的非对称性支护进行巷道底鼓防治,现场应用效果良好。 展开更多

关键词 巷道底鼓 滑移线场 支承压力 底鼓防治

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WPZ-45/700LY型煤矿用远控巷道修复机关键技术 被引量：6

6

作者 李旭涛 张宁 李旺年 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2021年第3期185-189,共5页

为解决煤矿井下低矮变形巷道顶板和侧帮垮落危险区域缺乏专用、可靠设备的难题,提出了巷道治理施工机型及工艺的选择要求,研制了WPZ-45/700LY型煤矿用远控修复机,研究了工作机构、执行机构、快换装置、液压系统和远控系统等关键技术,分... 为解决煤矿井下低矮变形巷道顶板和侧帮垮落危险区域缺乏专用、可靠设备的难题,提出了巷道治理施工机型及工艺的选择要求,研制了WPZ-45/700LY型煤矿用远控修复机,研究了工作机构、执行机构、快换装置、液压系统和远控系统等关键技术,分析了修复机各部件功能及技术特点,并在地面进行了型式试验,累计完成地面修复进尺50 m,修复厚度为0.3~1.2 m,远控距离20 m,平均起底效率约2.8 m/h。试验表明:远控巷道修复机结构设计合理,液压系统和电控系统可靠,施工效率高,满足巷道围岩治理施工设备工艺要求。 展开更多

关键词 巷道修复机 低矮变形巷道 围岩控制 巷道底鼓 远控修复

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深井高应力回采巷道底鼓协同控制技术研究及应用 被引量：4

7

作者 张挺哲 《煤炭科技》 2019年第3期54-57,共4页

随着煤矿深部开采的不断加深,巷道围岩所处的应力环境更加复杂,由此导致的巷道围岩变形破坏问题越来越严重,尤其是深井高应力回采巷道的底鼓问题已成为制约深部矿井安全生产的重要因素。针对某深埋煤层回采巷道底鼓问题,在分析该深埋煤... 随着煤矿深部开采的不断加深,巷道围岩所处的应力环境更加复杂,由此导致的巷道围岩变形破坏问题越来越严重,尤其是深井高应力回采巷道的底鼓问题已成为制约深部矿井安全生产的重要因素。针对某深埋煤层回采巷道底鼓问题,在分析该深埋煤层回采巷道底鼓成因和治理底鼓主要方法的基础上,提出了围岩加固和卸压槽卸压结合的协同控制技术。 展开更多

关键词 深部开采 高应力巷道 巷道底鼓 协同控制技术 支护参数优化

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偏高岭土对巷道底板复合锚固材料性能影响试验研究

8

作者 魏礼刚 张辉 李国盛 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2023年第6期103-107,共5页

预应力锚索锚注技术是解决巷道应力型底鼓的有效途径,然而现有锚固材料的锚固强度不能满足施工要求,因此,改善锚固材料的力学性能是底鼓治理技术的研究重点。基于偏高岭土提高无收缩灌浆料工作性能的能力,研究了不同配比的偏高龄土对高... 预应力锚索锚注技术是解决巷道应力型底鼓的有效途径,然而现有锚固材料的锚固强度不能满足施工要求,因此,改善锚固材料的力学性能是底鼓治理技术的研究重点。基于偏高岭土提高无收缩灌浆料工作性能的能力,研究了不同配比的偏高龄土对高强无收缩灌浆料的化学作用,分析了偏高龄土掺量对复合材料试件抗压强度、吸水率、孔隙率、凝结时间的影响,以及复合材料抗酸碱性能和破坏形式。结果表明,复合底板锚固材料的吸水率和孔隙率更好;复合材料对碱性溶液抗腐蚀性优于对酸性溶液的抗腐蚀力;偏高岭土的掺量为0.3%、水灰比为0.2时,改善灌浆料性能的效果最佳,28d抗压强度达到了88.05MPa,与不添加偏高龄土相比,抗压强度增加了25.73%。研究成果对巷道底板锚固材料的研发有重要的指导意义。 展开更多

关键词 巷道底鼓 偏高岭土 锚固材料 抗压强度

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深部岩石巷道底鼓流变分析 被引量：3

9

作者 李伟 杨仁树 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2013年第5期53-55,共3页

利用凯尔文模型的黏弹性理论研究了深部岩石巷道出现的底鼓问题,进行了流变分析,给出了深部岩石巷道底鼓现象的时间—位移解析解,提示了深部岩石巷道底鼓现象时间演化过程的一些规律。在巷道不支护状态下,研究巷道开挖后约150 h位移曲... 利用凯尔文模型的黏弹性理论研究了深部岩石巷道出现的底鼓问题,进行了流变分析,给出了深部岩石巷道底鼓现象的时间—位移解析解,提示了深部岩石巷道底鼓现象时间演化过程的一些规律。在巷道不支护状态下,研究巷道开挖后约150 h位移曲线才逐渐趋于收敛。研究成果对深部岩石巷道底鼓现象的治理具有一定的指导意义和参考价值。 展开更多

关键词 岩石巷道 巷道底鼓 凯尔文模型

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煤矿巷道底鼓数值模拟及割槽技术 被引量：2

10

作者 李晓璐 赵善坤 吴宝杨 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2013年第1期68-70,共3页

以新疆四棵树煤矿的三矿A504综采工作面的沿空巷道底鼓为例,运用数值模拟方法,分析巷道底板岩层位移和应力分布的特点,确定其底鼓类型兼有剪切错动型与挤压变形,主要原因为巷道两侧高集中应力、高水平构造应力和完整的巷道底板岩层。在... 以新疆四棵树煤矿的三矿A504综采工作面的沿空巷道底鼓为例,运用数值模拟方法,分析巷道底板岩层位移和应力分布的特点,确定其底鼓类型兼有剪切错动型与挤压变形,主要原因为巷道两侧高集中应力、高水平构造应力和完整的巷道底板岩层。在此基础上,通过正交实验进行巷道底板割槽方案设计,选择合理、有效的割槽宽度和深度,解决巷道底鼓问题。 展开更多

关键词 巷道底鼓 三维数值模拟 底板割槽 正交实验

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煤矿巷道底鼓机理及控制数值研究 被引量：1

11

作者 高胜利 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第8期81-83,共3页

以柳林矿3103盘区运输大巷800 m处巷道底鼓为研究对象,分析了引起巷道底鼓的影响因素,提出了巷道底鼓分类,建立了底鼓量计算数学模型。利用FLAC^(3D)数值模拟方法,对比分析了巷道原支护、底板开挖卸压槽及底板开槽与锚索联合支护情况下... 以柳林矿3103盘区运输大巷800 m处巷道底鼓为研究对象,分析了引起巷道底鼓的影响因素,提出了巷道底鼓分类,建立了底鼓量计算数学模型。利用FLAC^(3D)数值模拟方法,对比分析了巷道原支护、底板开挖卸压槽及底板开槽与锚索联合支护情况下巷道底鼓情况,结果表明采用底板开挖卸压槽和锚索联合支护可以较好地控制巷道底鼓。 展开更多

关键词 巷道底鼓 底鼓控制 FLAC3D

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采空侧动压巷道底鼓控制技术研究 被引量：2

12

作者 宋天奇 乔明 +3 位作者 孔国强 王枫晚 高华东 韩震 《煤炭技术》 CAS 2018年第4期50-52,共3页

通过FLAC^(3D)数值模拟软件,建立采空侧动压巷道模型,研究了2种不同支护方案下的巷道围岩应力、位移变化,在此基础上为巷道支护方案及参数的确定提供一定的参考。根据数值模拟结果,设计了工作面底板加固方案,并进行了工程应用。

关键词 巷道底鼓 注浆锚索 数值模拟 变形量

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巷道底鼓机理数值模拟 被引量：2

13

作者 吴军海 《现代矿业》 CAS 2010年第12期52-54,共3页

在岩石破裂过程分析系统(RFPA2D)的基础上,引入岩石蠕变演化模型,考虑岩体在恒定荷载情况下,其长期强度随着时间变化,造成巷道围岩的强度与弹性模量衰减。数值结果表明,底板岩层在水平应力的作用下,出现初始变形破坏、离层,导致垂直应... 在岩石破裂过程分析系统(RFPA2D)的基础上,引入岩石蠕变演化模型,考虑岩体在恒定荷载情况下,其长期强度随着时间变化,造成巷道围岩的强度与弹性模量衰减。数值结果表明,底板岩层在水平应力的作用下,出现初始变形破坏、离层,导致垂直应力降低,巷道围岩的两帮和底板出现裂纹扩展。由于岩石的蠕变特性,其底板岩层的强度和弹模随着时间增加其值不断衰减,水平应力沿底板岩层方向开始向深部岩层转移,造成巷道底板岩层在水平应力作用下不断地向巷道内鼓出,底板岩层达到最终破坏深度。 展开更多

关键词 数值模拟 巷道底鼓 蠕变

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深部巷道底鼓控制方法 被引量：1

14

作者 张立新 赵克寒 +1 位作者 赵宇 范丽萍 《现代矿业》 CAS 2009年第6期26-29,共4页

介绍了随着矿山开采深度的增加,巷道底鼓现象越来越多,严重影响了矿井的安全和生产。分析了四种底鼓类型及产生的机理,综述了我国近年来防治底鼓的主要控制方法。

关键词 开采深度 巷道底鼓 安全生产 防治方法

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沿空留巷巷道底板控制研究 被引量：1

15

作者 徐佳伟 《江西化工》 2020年第2期181-183,共3页

煤矿生产中,随着采掘深度的推进,巷道的变形量也在增加,本文针对沿空留巷巷道的底鼓现象进行了理论上的讨论并利用FLAC3D数值模拟软件针对埋深对巷道底鼓变形量进行了分析计算,为控制沿空留巷底鼓的变形量提供了理论指导以及数值支持.

关键词 沿空留巷 巷道底鼓 FLAC3D数值模拟软件

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巷道底鼓机理及防治措施研究与实践 被引量：1

16

作者 王景锁 《煤炭与化工》 CAS 2014年第1期97-99,共3页

为了避免或减轻深部开采过程中巷道底鼓对生产的影响,分析了诱发巷道产生底鼓的原因,并提出相应防治底鼓的方法。结合开滦范各庄矿4171工作面风道掘进后产生的底鼓现象进行分析并提出相应控制对策。实践表明:采取相应对策后,4171风道底... 为了避免或减轻深部开采过程中巷道底鼓对生产的影响,分析了诱发巷道产生底鼓的原因,并提出相应防治底鼓的方法。结合开滦范各庄矿4171工作面风道掘进后产生的底鼓现象进行分析并提出相应控制对策。实践表明:采取相应对策后,4171风道底鼓得以有效控制,验证了防治底鼓对策的合理性和可行性。 展开更多

关键词 巷道底鼓 底板注浆 全封闭支护 底板卸压

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支护方式在复杂地质条件下的演变

17

作者 张志智 丁学福 +1 位作者 黎劲东 张戈军 《价值工程》 2013年第29期100-101,共2页

神华宁夏煤业集团清水营煤矿属于"三软"煤层开采,软岩巷道的支护问题严重制约了矿井的安全生产,加剧了采掘接续紧张。本文结合地质资料及现场实际情况,提出了切实可靠的支护方案,有效地提高了巷道的稳定性,增加了巷道施工的... 神华宁夏煤业集团清水营煤矿属于"三软"煤层开采,软岩巷道的支护问题严重制约了矿井的安全生产,加剧了采掘接续紧张。本文结合地质资料及现场实际情况,提出了切实可靠的支护方案,有效地提高了巷道的稳定性,增加了巷道施工的安全性,这对软岩条件下煤矿安全开采具有重要意义。 展开更多

关键词 软岩巷道 巷道底鼓 平衡状态 安全施工

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沙曲矿巷道底鼓原因与形成机理分析 被引量：1

18

作者 武华太 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2010年第4期21-24,27,共5页

为了解决沙曲矿巷道底鼓问题,为后期巷道支护提供指导和借鉴,深入分析了沙曲矿巷道底鼓的原因和产生的机理。从开采深度、底板围岩的强度和性质、水理作用、采动压力等方面分析了导致沙曲矿巷道底鼓产生的主要原因,并根据巷道两侧应力... 为了解决沙曲矿巷道底鼓问题,为后期巷道支护提供指导和借鉴,深入分析了沙曲矿巷道底鼓的原因和产生的机理。从开采深度、底板围岩的强度和性质、水理作用、采动压力等方面分析了导致沙曲矿巷道底鼓产生的主要原因,并根据巷道两侧应力分布特点构建力学模型,探讨巷道底鼓产生的力学机理。研究结果表明,巷道埋深,围岩的非均质、非连续、流固耦合特性以及所处应力环境的复杂性都是导致该矿巷道底鼓产生的原因。底板岩体的承载力是决定巷道是否发生底鼓的主要因素,其大小取决于底板岩体的黏聚力、内摩擦角、容重;巷道发生底鼓时,其膨胀位移与底板围岩的黏聚力、内摩擦角呈反比,与渗水半径呈正比。 展开更多

关键词 巷道底鼓 形成机理 底板极限承载力 膨胀位移

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巷道底鼓整修中的锚注支护应用 被引量：1

19

作者 朱履贝 《能源与节能》 2017年第7期165-166,共2页

巷道底鼓现象作为深部开采中的多发事故,对于井下生产运输的安全和连续有着严重威胁。结合具体工程实际,运用数值模拟技术,对底鼓优化治理方案的可行性进行对比分析,并通过实际检验表明,底板锚注+两帮补强的方案能实现底鼓问题的有效治... 巷道底鼓现象作为深部开采中的多发事故,对于井下生产运输的安全和连续有着严重威胁。结合具体工程实际,运用数值模拟技术,对底鼓优化治理方案的可行性进行对比分析,并通过实际检验表明,底板锚注+两帮补强的方案能实现底鼓问题的有效治理,希望能为其它相似问题的处理提供借鉴与参考。 展开更多

关键词 巷道底鼓 整修 锚注支护 数值模拟 实践分析

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近距离煤层底鼓巷道支护方案优化分析

20

作者 张天仓 《山西焦煤科技》 2016年第1期23-25,共3页

基于煤峪口矿近距离煤层底鼓巷道围岩稳定性的问题,分别从顶板、两帮以及底板3个区域提出了该矿51010巷围岩稳定性的维护方案,并针对巷道底鼓严重的问题,提出在原有支护基础上,利用高强让压锚索束梁补强维护。实践表明:该方案的应用节... 基于煤峪口矿近距离煤层底鼓巷道围岩稳定性的问题,分别从顶板、两帮以及底板3个区域提出了该矿51010巷围岩稳定性的维护方案,并针对巷道底鼓严重的问题,提出在原有支护基础上,利用高强让压锚索束梁补强维护。实践表明:该方案的应用节约了支护成本,避免了巷道返修,减轻了劳动强度,提高了巷道的稳定性,满足了正常生产的需要,为今后类似条件下巷道支护方案优化提供了借鉴,值得推广应用。 展开更多

关键词 近距离煤层 底鼓巷道支护 高强让压锚索束梁

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