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深井软岩巷道连续“双壳”治理底鼓机理与技术
被引量:
48
1
作者
杨本生
高斌
+1 位作者
孙利辉
杨万斌
《采矿与安全工程学报》
EI
北大核心
2014年第4期587-592,共6页
底鼓治理是巷道支护的难题之一,亦是巷道支护的重点和关键。根据新景矿中条带轨道巷现场调查和监测,分析了深井工程软岩巷道底鼓影响因素和机理分析。分析认为底鼓主要是巷道底板处于无支护状态下首先发生剪切破坏,而后由于水理作用导...
底鼓治理是巷道支护的难题之一,亦是巷道支护的重点和关键。根据新景矿中条带轨道巷现场调查和监测,分析了深井工程软岩巷道底鼓影响因素和机理分析。分析认为底鼓主要是巷道底板处于无支护状态下首先发生剪切破坏,而后由于水理作用导致岩层进一步破碎和挤压流动。应用连续"双壳"支护理论,分析了连续"双壳"治理底鼓机理,构建了"底板浅孔注浆(浅部壳体)+深部锚索束高压注浆(深部壳体)"的连续"双壳"治理底鼓技术,取得良好效果。
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关键词
深井巷道
工程软岩
底鼓治理
连续“双壳”
支护机理
原文传递
孤岛煤柱下沿空掘巷底鼓机理及控制技术
被引量:
36
2
作者
李文峰
柏建彪
+2 位作者
伊西锋
胡忠超
师建新
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2010年第4期17-20,共4页
针对孤岛煤柱下沿空掘巷围岩应力大、巷道底鼓严重的问题,分析了巷道围岩性质、工作面动压、沿空掘巷窄煤柱宽度、孤岛煤柱集中应力等对巷道底鼓的影响,通过数值计算得到该类巷道具有围岩塑性区分布大、最大主应力等值线远离底板、底板...
针对孤岛煤柱下沿空掘巷围岩应力大、巷道底鼓严重的问题,分析了巷道围岩性质、工作面动压、沿空掘巷窄煤柱宽度、孤岛煤柱集中应力等对巷道底鼓的影响,通过数值计算得到该类巷道具有围岩塑性区分布大、最大主应力等值线远离底板、底板岩层易挤压流动造成巷道剧烈底鼓等特点。在分析平沟煤矿1603轨道平巷底板浅部围岩位移特点的基础上,提出采用2根底角锚杆、2根底板锚杆的加固法控制巷道底鼓,现场观测表明,该支护方案加固后巷道底鼓量减小65%,取得了良好的控制效果。
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关键词
孤岛煤柱
沿空掘巷
底鼓机理
底鼓控制
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职称材料
弱胶结软岩巷道层状底板底鼓机理及控制对策
被引量:
31
3
作者
杨仁树
朱晔
+1 位作者
李永亮
李炜煜
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第3期443-450,共8页
为研究弱胶结软岩巷道底板层状特性对底鼓的影响,采用数值模拟与力学分析相结合的方法,对层状底板失稳机理及控制技术展开研究。结果表明:1)层状底板压曲失稳后形成非稳定区、亚稳定区和稳定区,非稳定区是底板变形活跃区域,是支护和加...
为研究弱胶结软岩巷道底板层状特性对底鼓的影响,采用数值模拟与力学分析相结合的方法,对层状底板失稳机理及控制技术展开研究。结果表明:1)层状底板压曲失稳后形成非稳定区、亚稳定区和稳定区,非稳定区是底板变形活跃区域,是支护和加固的主要对象,亚稳定区对底板变形具有宏观调控作用,稳定区是底板主要承载结构;2)随着分层厚度增加,各分层承载能力提高,底板具备更强的抗变形能力;3)巷道最大底鼓量随岩梁刚度增加呈负指数式减小,随侧压和底板载荷增加呈线性增加,随巷道跨度增加呈指数式增长。提出以"高强锚网梁索+喷浆密闭+底板锚注"为核心的支护系统,现场试验表明该技术有效控制了弱胶结软岩巷道层状底板的变形。
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关键词
弱胶结软岩
层状底板
底鼓
失稳机理
控制技术
原文传递
膨胀软岩巷道底鼓机理与耦合支护技术研究
被引量:
23
4
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。
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关键词
巷道底鼓
高应力
膨胀软岩
机理
耦合支护
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职称材料
复杂节理岩体巷道非均称底鼓机制及控制对策
被引量:
22
5
作者
江东海
李恭建
+2 位作者
马文强
张明光
王同旭
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第2期238-244,共7页
为分析复杂节理岩体巷道非均称底鼓机制并给出相应控制对策,通过现场节理参数调查、优势节理组蒙特卡罗模拟和FISH语言编程,建立复杂节理岩体巷道数值模型。通过现场底鼓观测和数值模拟分析巷道非均称底鼓机制,认为该类巷道底板中随机...
为分析复杂节理岩体巷道非均称底鼓机制并给出相应控制对策,通过现场节理参数调查、优势节理组蒙特卡罗模拟和FISH语言编程,建立复杂节理岩体巷道数值模型。通过现场底鼓观测和数值模拟分析巷道非均称底鼓机制,认为该类巷道底板中随机赋存着尺寸各异的倒棱锥块体,并将倒棱锥块体底面与巷道的位置关系分为3类,即底面于巷道内赋存、底面骑一帮赋存和底面跨两帮赋存。不同的赋存情况底鼓量波动较大,导致巷道非均称底鼓。针对该底鼓机制提出混凝土反底拱+预应力锚索的控制对策,数值模拟和现场试验结果均表明,该底板控制方案可将底鼓量控制在120 mm以下,并提高巷道整体稳定性,为同类条件下巷道及隧道底鼓机理和控制提供参考。
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关键词
3DEC
FISH语言
复杂节理岩体
底鼓机制
底鼓控制
原文传递
断层破碎带巷道底臌作用机理与控制技术
被引量:
21
6
作者
王军
胡存川
+4 位作者
左建平
王波
毛庆福
丁厚刚
赵南南
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期397-408,共12页
针对阳城煤矿-650南翼综机库(返修后为-650集中制冷硐室)底臌问题,采用现场调研和室内测试分析了底臌影响因素,包括断层破碎带影响、底板岩体质量差、底板浸水劣化和底板支护薄弱,其中前2条属于地质因素,要摸清参数分析利害,后2条属于...
针对阳城煤矿-650南翼综机库(返修后为-650集中制冷硐室)底臌问题,采用现场调研和室内测试分析了底臌影响因素,包括断层破碎带影响、底板岩体质量差、底板浸水劣化和底板支护薄弱,其中前2条属于地质因素,要摸清参数分析利害,后2条属于人为因素,要优化设计设置防水。通过有限元模拟了原有支护和返修支护条件下底臌形成过程,模拟显示原支护条件下,巷道底板零位移标线距离巷道底板地坪7 m左右,零应变标线距离底板地坪10 m左右;底板有明显的3个区域:拉应变上升区、拉应变压缩区、压应变压缩区,其中拉应变上升区分布范围广且深度大(即零位移标线深度大),围岩应力作用下拉应变上升区持续位移是造成底臌的关键原因。返修方案优化了全断面支护并重点强化底板支护力,模拟显示返修后底板零位移标线距离巷道底板地坪约4 m,与原有支护条件下相比,零位移标线抬升约3 m,减小了底臌发生区深度,控底效果显著。由此,提出了以底板零位移标线深度(即底臌产生区深度)来分析底臌作用机理,在单一变量条件下,分析得出底板支护力σ、底板岩体强度σc、巷道埋深H及巷道半径R与底板零位移标线深度hs的相关函数分别符合对数函数、幂函数、线性函数和对数函数。其中底板支护力和巷道半径影响作用显著,底板岩体强度影响作用次之,巷道埋深影响作用再次之。因此,为抑制底臌,在常规支护条件下应尽可能提高底板支护力;在巷道满足使用要求条件下应尽可能减小巷道尺寸;对软岩底板应尽可能保持或优化底板岩体强度,必须进行底板防排水。最后,实施了以锚网索喷+钢管混凝土支架技术优化全断面支护并以钢筋混凝土底梁强化底板支护的综合返修支护方案,工程实践表明返修后底臌控制良好,底臌量低于20 mm,经计算钢筋混凝土底梁支护力1. 02 MPa,钢管�
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关键词
底臌控制
底臌机理
钢管混凝土支架
钢筋混凝土底梁
预制装配式弧板控底系统
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职称材料
砌块充填沿空留巷底鼓大变形机理及综合控制技术
被引量:
21
7
作者
于光远
王炯
+2 位作者
孙晗
马新根
潘志福
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第2期335-346,共12页
底鼓是沿空留巷常见的问题之一,为解决填沿空留巷底鼓问题,以发耳煤矿砌块充填沿空留巷为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法研究沿空巷道底鼓的变形特征、力学机理并提出综合控制技术。研究结果表明:沿空巷道的底...
底鼓是沿空留巷常见的问题之一,为解决填沿空留巷底鼓问题,以发耳煤矿砌块充填沿空留巷为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法研究沿空巷道底鼓的变形特征、力学机理并提出综合控制技术。研究结果表明:沿空巷道的底鼓主要发生在一次采动期间,底板变形随着工作面的推进呈现变加速度加速变形、变加速度减速变形和恒加速度减速变形3个阶段演化过程;留巷过程中,实体煤帮及砌块墙体部位的垂直应力导致其下方岩层发生塑性滑动而产生水平应力,水平应力推动巷道底板岩层产生三角滑移区,继而发生底鼓;巷道底板的最大破坏深度及塑性滑移有效推动力均与实体煤帮、砌块墙体部位的垂直应力大小成正比,因此采动引起的留巷两帮垂直应力是导致底鼓的根本原因;基于这一底鼓特性,提出“切顶卸压+柔性让压+补强锚索控顶+双控锚杆控帮”一体化底鼓大变形综合控制技术并进行工程试验,现场监测结果表明,该技术底鼓控制效果良好。
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关键词
沿空留巷
底鼓
力学机理
控制技术
原文传递
亭南煤矿东翼轨道大巷底鼓力学机制及控制技术
被引量:
21
8
作者
王炯
郝育喜
+2 位作者
郭志飚
朱国龙
韩战
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第2期291-297,共7页
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...
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。
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关键词
底鼓
复合型软岩
变形力学机制转化
反底拱
数值分析
原文传递
深井沿空留巷底鼓演化机理模型试验研究
被引量:
21
9
作者
华心祝
杨明
+1 位作者
刘钦节
杨朋
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第1期1-9,共9页
为研究深井沿空留巷底鼓特征及其演化机理,以淮南顾桥煤矿深井沿空留巷为工程背景,利用自行研制的双向四面可调加载多功能相似模拟试验装置,开展典型条件深井沿空留巷底鼓演化机理模型试验。结果表明:1)从开掘到报废整个期间留巷底鼓严...
为研究深井沿空留巷底鼓特征及其演化机理,以淮南顾桥煤矿深井沿空留巷为工程背景,利用自行研制的双向四面可调加载多功能相似模拟试验装置,开展典型条件深井沿空留巷底鼓演化机理模型试验。结果表明:1)从开掘到报废整个期间留巷底鼓严重,掘巷期间就已产生底鼓,但底鼓主要发生在一次采动至二次采动期间;2)巷道底板深部岩体主要为压应变,浅部岩体呈现"拉-压"应变转变现象,且"拉-压"应变交界面随着沿空留巷时期的推移不断向深部移动;3)该地质条件下沿空留巷底鼓主要由压曲型底鼓、剪切错动型底鼓和挤压流动型底鼓复合而成,其破坏形态多以剪切破坏或拉剪破坏为主,又呈现出大变形和偏态特征;4)根据底鼓产生和发展情况,将底鼓演化过程分为滑移-弯曲线形成期、剪切错动破坏期、剪切破断期、挤压流动期、离层期5个阶段。基于底鼓变形特征及演化机理分析,提出应将深井沿空留巷底鼓防控纳入整个巷道围岩控制体系之中,并针对留巷不同阶段给出相应的防控对策,为深井沿空留巷提供指导。
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关键词
沿空留巷
深部矿井
底鼓
演化机理
模型试验
防控对策
原文传递
深井准备巷道底鼓成因及其防治对策
被引量:
20
10
作者
赵明洲
张继华
汪华君
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2011年第10期26-28,共3页
针对陶二矿深部巷道底鼓问题,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,得出围岩性质、水、采深、地质构造和支护形式是导致底鼓的主要因素,提出采用注浆锚杆和注浆锚索分别控制浅部和深部围岩,使底板岩层形成承载梁...
针对陶二矿深部巷道底鼓问题,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,得出围岩性质、水、采深、地质构造和支护形式是导致底鼓的主要因素,提出采用注浆锚杆和注浆锚索分别控制浅部和深部围岩,使底板岩层形成承载梁,提高岩层的黏聚力和内摩擦角,增强底板整体稳定性。并在南采区轨道上山进行了支护试验,结果表明:顶底板移近量小于300 mm,底鼓量约占顶底板移近量的70%,比原支护减小80%;同时,巷道两帮的变形也得到有效的控制。
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关键词
准备巷道
底鼓
支护机理
注浆锚杆
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职称材料
煤矿用履带式巷道修复机工作机构的仿真分析
被引量:
18
11
作者
阚志涛
张幼振
邵俊杰
《中国工程机械学报》
2014年第4期346-350,共5页
在工作过程中,煤矿用履带式巷道修复机工作机构容易受到较大的冲击力,使薄弱部位产生变形甚至断裂.对修复机工作机构在挖掘工况下进行受力分析,建立煤矿用履带式巷道修复机的动臂和斗杆的三维模型,并利用有限元分析软件进行仿真分析.结...
在工作过程中,煤矿用履带式巷道修复机工作机构容易受到较大的冲击力,使薄弱部位产生变形甚至断裂.对修复机工作机构在挖掘工况下进行受力分析,建立煤矿用履带式巷道修复机的动臂和斗杆的三维模型,并利用有限元分析软件进行仿真分析.结果表明:煤矿用履带式巷道修复机动臂的最大应力为291.730MPa,最大位移为0.289 000mm,斗杆的最大应力为102.660 000MPa,最大位移为0.096 221mm,均满足强度和刚度要求,验证了结构设计的合理性.
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关键词
巷道
底鼓
修复机
工作机构
仿真分析
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职称材料
大倾角煤层回采巷道底鼓机理及控制技术
被引量:
15
12
作者
韩磊
侯水云
张小康
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2018年第3期209-212,217,共5页
针对庞庞塔煤矿5-107工作面回采巷道底鼓严重这一问题,分析了采动影响下回采巷道底鼓机理,建立了回采巷道受采动影响的底鼓力学模型,并进行了受力分析;同时,采用FLAC^(3D)模拟研究了回采巷道的变形破坏规律。研究结果表明:采用底板开挖...
针对庞庞塔煤矿5-107工作面回采巷道底鼓严重这一问题,分析了采动影响下回采巷道底鼓机理,建立了回采巷道受采动影响的底鼓力学模型,并进行了受力分析;同时,采用FLAC^(3D)模拟研究了回采巷道的变形破坏规律。研究结果表明:采用底板开挖卸压槽的方式控制回采巷道底鼓效果显著,卸压槽深度0.5、1.0、1.5、2.0 m对应的最大底鼓量分别为302.6、256.5、217.8、170.0 mm;随着卸压槽深度增加,最大底鼓量逐渐减小且巷道拉底次数明显降低,产生非常可观的经济效益。
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关键词
回采巷道
底鼓
控制机理
数值模拟
卸压槽
大倾角煤层
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职称材料
大柳塔煤矿巷道底鼓控制技术研究
被引量:
12
13
作者
高晓旭
郭阳
+1 位作者
乔振强
南月慧
《矿业研究与开发》
CAS
北大核心
2021年第9期38-45,共8页
巷道围岩稳定性控制一直是煤矿高产、高效生产亟需解决的问题之一。以大柳塔煤矿52303工作面回风顺槽为工程背景,采用理论分析、数值模拟和工业性试验相结合的方法对巷道底鼓控制技术进行研究。研究结果表明,巷道底板强度低,力学性能差,...
巷道围岩稳定性控制一直是煤矿高产、高效生产亟需解决的问题之一。以大柳塔煤矿52303工作面回风顺槽为工程背景,采用理论分析、数值模拟和工业性试验相结合的方法对巷道底鼓控制技术进行研究。研究结果表明,巷道底板强度低,力学性能差,"一掘二采"扰动影响大是造成52303工作面巷道底鼓的主要原因,确定了52303工作面巷道底鼓的类型属于遇水膨胀型底鼓+挤压流动型底鼓。结合底鼓机理和实践,提出了"注浆加固局部控制"的控制措施,工程实践表明,该方案可有效控制巷道底鼓,保证了巷道的稳定性,为类似采掘影响下的巷道底鼓问题提供了可行性的工程借鉴。
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关键词
巷道底鼓
底鼓机理
采动影响
底鼓控制
数值模拟
原文传递
安山煤矿软岩巷道底鼓机理及控制技术
被引量:
14
14
作者
张杰
周府伟
+3 位作者
杨涛
谢沛
沈瑞杰
郭建平
《煤炭工程》
北大核心
2019年第3期37-40,共4页
为了有效控制吸水膨胀性软岩巷道的底鼓,以安山煤矿31煤四盘区主运大巷为研究对象,以载荷作用和水理作用为综合影响因素分析了巷道的底鼓机理,提出了卸压槽防治底鼓的措施。利用FLAC^(3D)数值模拟软件,研究了不同深度切槽下的巷道围岩...
为了有效控制吸水膨胀性软岩巷道的底鼓,以安山煤矿31煤四盘区主运大巷为研究对象,以载荷作用和水理作用为综合影响因素分析了巷道的底鼓机理,提出了卸压槽防治底鼓的措施。利用FLAC^(3D)数值模拟软件,研究了不同深度切槽下的巷道围岩应力分布与位移情况,进一步确定了卸压槽参数。研究表明采用切槽卸压减缓了巷道帮角应力集中效应,使得底板垂直应力向深部转移,卸压槽壁的挠曲变形吸收了底板的变形量。现场实践证明采用的卸压槽和卸压参数能有效控制巷道底鼓。
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关键词
软岩巷道
底鼓机理
吸水膨胀
卸压槽
应力集中
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职称材料
深埋软岩巷道底鼓破坏机制及控制对策研究
被引量:
13
15
作者
张勇
谢铖
+4 位作者
孙特
左海峰
刘光饶
杨金坤
陈洋
《煤炭工程》
北大核心
2022年第12期50-55,共6页
为解决深埋软岩巷道底鼓大变形控制难题,针对大强煤矿0908运输巷道出现的严重底鼓破坏现象,通过理论分析、室内实验、数值模拟及现场工业试验,揭示了巷道围岩的破坏机制,并通过优化支护,提出了一体化底鼓防控对策。研究结果表明:0908运...
为解决深埋软岩巷道底鼓大变形控制难题,针对大强煤矿0908运输巷道出现的严重底鼓破坏现象,通过理论分析、室内实验、数值模拟及现场工业试验,揭示了巷道围岩的破坏机制,并通过优化支护,提出了一体化底鼓防控对策。研究结果表明:0908运输巷道围岩受工程岩体强度低、节理裂隙发育和采动高集中应力的影响,整体呈现出顶沉严重、底鼓量大,帮缩量大等软岩大变形破坏特征;经分析确定,巷道围岩为Ⅰ_(AB)Ⅱ_(ABD)Ⅲ_(ABC)复合型变形力学机制,提出一体化底鼓防控对策,将复合型转化为Ⅱ_(B)型稳定变形力学机制。现场应用效果显示,巷道底鼓破坏现象得到了有效控制,底板变形量在97mm以内,围岩变形最大不超过120mm。研究成果为类似深埋软岩巷道底鼓破坏机制及控制对策的研究提供了参考和借鉴。
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关键词
软岩巷道
底鼓变形
变形力学机制
围岩控制
巷道支护
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职称材料
承压水上开采底板破坏机理研究
被引量:
12
16
作者
权修才
高明仕
+2 位作者
程志超
贾博宁
刘士杰
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2016年第1期51-54,共4页
为研究承压水上开采底板破坏机理,将开采底板简化为矩形薄板、四边固定且上部承受均布载荷作用的力学分析模型。运用弹性力学薄板理论,分析底板的变形、受力特点,推导出了计算底鼓的表达式,得到最大底鼓量以及最大应力位置,最大底鼓量...
为研究承压水上开采底板破坏机理,将开采底板简化为矩形薄板、四边固定且上部承受均布载荷作用的力学分析模型。运用弹性力学薄板理论,分析底板的变形、受力特点,推导出了计算底鼓的表达式,得到最大底鼓量以及最大应力位置,最大底鼓量与底板岩体的弹性模量、底板的厚度、底板岩体的泊松比、底板长度、底板宽度以及底板岩体的密度相关。根据底板岩层的极限应力强度,从而可以判断底板是否破坏,得到薄板将在长边中点处开始发生破坏,同时根据弹性力学薄板理论得到主弯矩的大小和方向,从而为底板破坏的治理措施提供理论依据。应用数学分析软件MATLAB绘制底板变形量、水平应力以及剪应力三维立体分布图,并得到底板破坏区域及形式。
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关键词
底板突水
底鼓
承压水
底板破坏机理
矿井突水
原文传递
黄土隧道底鼓机理分析与防治技术
被引量:
13
17
作者
张建
梁庆国
+1 位作者
王永刚
庞小冲
《隧道与地下工程灾害防治》
2020年第1期84-90,共7页
针对兰州南绕城高速公路某黄土隧道仰拱填充顶面纵向裂缝病害,采用现场变形观测、数值模拟等方法对隧道底鼓的机理和发展过程进行分析,通过仰拱填充顶面竖向沉降观测,利用有限元软件对仰拱及仰拱填充不均匀沉降受力进行分析,发现其裂缝...
针对兰州南绕城高速公路某黄土隧道仰拱填充顶面纵向裂缝病害,采用现场变形观测、数值模拟等方法对隧道底鼓的机理和发展过程进行分析,通过仰拱填充顶面竖向沉降观测,利用有限元软件对仰拱及仰拱填充不均匀沉降受力进行分析,发现其裂缝产生原因主要是仰拱结构中部产生的拉应力超过仰拱填充混凝土抗拉强度,根据分析结果结合实际工况,制定锁脚锚管+钢筋混凝土路面的防治方案,并在实践中验证该方案的有效性。其研究成果不仅指导了现场施工,同时对优化黄土隧道的支护体系提供了依据,为类似工程建设提供参考。
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关键词
隧道
底鼓
变形机理
灾害防治
原文传递
泥化弱胶结软岩巷道底板变形破坏机理分析
被引量:
13
18
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.
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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
原文传递
亭南煤矿软岩巷道底鼓机理及控制对策
被引量:
11
19
作者
吕强
陈方明
《煤炭工程》
北大核心
2011年第12期22-24,共3页
亭南煤矿软岩巷道底鼓剧烈,最大底鼓量达500mm,严重影响巷道的正常使用。文中运用工程地质学、软岩工程力学等多学科理论,采用现场工程地质条件分析、室内实验与理论分析相结合的方法,以西翼轨道大巷为例,对软岩巷道底鼓变形机理及破坏...
亭南煤矿软岩巷道底鼓剧烈,最大底鼓量达500mm,严重影响巷道的正常使用。文中运用工程地质学、软岩工程力学等多学科理论,采用现场工程地质条件分析、室内实验与理论分析相结合的方法,以西翼轨道大巷为例,对软岩巷道底鼓变形机理及破坏过程进行了深入研究。结果表明,水平构造应力和膨胀性粘土矿物吸水膨胀是巷道底鼓的主要原因,变形机理是塑性挤出型和膨胀型综合作用的复合型底鼓,提出了"反底拱+底角锚杆"耦合支护技术结合防治水措施的底鼓控制对策。现场应用效果良好,有效控制了巷道底鼓。
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关键词
软岩巷道
底鼓
变形机理
控制对策
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职称材料
兰渝铁路梅岭关隧道底鼓段病害成因分析
被引量:
11
20
作者
王崇艮
王茂靖
+2 位作者
赵文
吉安娜
刘亚雄
《高速铁路技术》
2020年第6期63-68,共6页
兰渝铁路梅岭关隧道DK 610+550~DK 610+902段施工过程中发生拱顶初期支护纵向开裂、拱顶下沉及喷混凝土掉块等病害,运营阶段轨道异常超高,发生隧底底鼓病害,虽通过隧底补强措施抑制了隧道底鼓现象,但隧道其它段落仍存在类似病害。本文...
兰渝铁路梅岭关隧道DK 610+550~DK 610+902段施工过程中发生拱顶初期支护纵向开裂、拱顶下沉及喷混凝土掉块等病害,运营阶段轨道异常超高,发生隧底底鼓病害,虽通过隧底补强措施抑制了隧道底鼓现象,但隧道其它段落仍存在类似病害。本文结合隧道所处的区域地质环境,对比病害整治前后的地质勘察成果,通过蠕变试验、数值分析及理论分析深入研究了隧道底鼓病害机理。梅岭关隧道处于高应力水平层状软质岩层中,构造应力长期对围岩产生挤压作用,施工引起围岩松弛、地下水环境发生改变,使围岩强度降低,软质岩发生蠕变,当隧道结构不能抵抗这种变化时便产生隧底底鼓病害。研究指出隧底仰拱结构强度及曲率是高地应力红层缓倾岩层地段隧道底鼓变形设计的重要参数,研究成果可为类似隧道病害整治及新建隧道设计提供参考。
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关键词
隧道
底鼓
病害
机理
挤压性围岩
成因分析
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职称材料
题名
深井软岩巷道连续“双壳”治理底鼓机理与技术
被引量:
48
1
作者
杨本生
高斌
孙利辉
杨万斌
机构
河北工程大学资源学院
河北工程大学土木工程学院
出处
《采矿与安全工程学报》
EI
北大核心
2014年第4期587-592,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51174070)
河北省自然科学基金项目(E2011402046)
文摘
底鼓治理是巷道支护的难题之一,亦是巷道支护的重点和关键。根据新景矿中条带轨道巷现场调查和监测,分析了深井工程软岩巷道底鼓影响因素和机理分析。分析认为底鼓主要是巷道底板处于无支护状态下首先发生剪切破坏,而后由于水理作用导致岩层进一步破碎和挤压流动。应用连续"双壳"支护理论,分析了连续"双壳"治理底鼓机理,构建了"底板浅孔注浆(浅部壳体)+深部锚索束高压注浆(深部壳体)"的连续"双壳"治理底鼓技术,取得良好效果。
关键词
深井巷道
工程软岩
底鼓治理
连续“双壳”
支护机理
Keywords
deep
roadway
soft-engineering
rock
harnessing
floor
heave
continuous“double
shell”
support
mechanism
分类号
TD327 [矿业工程—矿井建设]
原文传递
题名
孤岛煤柱下沿空掘巷底鼓机理及控制技术
被引量:
36
2
作者
李文峰
柏建彪
伊西锋
胡忠超
师建新
机构
中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室
北京华宇工程有限公司
神华乌海能源有限责任公司平沟煤矿
出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2010年第4期17-20,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(50774077)
全国博士学位论文作者专项资金资助项目(200760)
煤炭资源与安全开采国家重点实验室自主研究课题资助项目(SKLCRSM08X04)
文摘
针对孤岛煤柱下沿空掘巷围岩应力大、巷道底鼓严重的问题,分析了巷道围岩性质、工作面动压、沿空掘巷窄煤柱宽度、孤岛煤柱集中应力等对巷道底鼓的影响,通过数值计算得到该类巷道具有围岩塑性区分布大、最大主应力等值线远离底板、底板岩层易挤压流动造成巷道剧烈底鼓等特点。在分析平沟煤矿1603轨道平巷底板浅部围岩位移特点的基础上,提出采用2根底角锚杆、2根底板锚杆的加固法控制巷道底鼓,现场观测表明,该支护方案加固后巷道底鼓量减小65%,取得了良好的控制效果。
关键词
孤岛煤柱
沿空掘巷
底鼓机理
底鼓控制
Keywords
coal
pillars
of
seam
island
goal-side
gateway
driving
floor
heave
mechanism
floor
heave
control
分类号
TD322.5 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
弱胶结软岩巷道层状底板底鼓机理及控制对策
被引量:
31
3
作者
杨仁树
朱晔
李永亮
李炜煜
机构
中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
北京科技大学土木与资源工程学院
中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院
出处
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第3期443-450,共8页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(51804310)
国家重点研发计划项目(2016YFC0600903)
国家自然科学基金项目(51134025)。
文摘
为研究弱胶结软岩巷道底板层状特性对底鼓的影响,采用数值模拟与力学分析相结合的方法,对层状底板失稳机理及控制技术展开研究。结果表明:1)层状底板压曲失稳后形成非稳定区、亚稳定区和稳定区,非稳定区是底板变形活跃区域,是支护和加固的主要对象,亚稳定区对底板变形具有宏观调控作用,稳定区是底板主要承载结构;2)随着分层厚度增加,各分层承载能力提高,底板具备更强的抗变形能力;3)巷道最大底鼓量随岩梁刚度增加呈负指数式减小,随侧压和底板载荷增加呈线性增加,随巷道跨度增加呈指数式增长。提出以"高强锚网梁索+喷浆密闭+底板锚注"为核心的支护系统,现场试验表明该技术有效控制了弱胶结软岩巷道层状底板的变形。
关键词
弱胶结软岩
层状底板
底鼓
失稳机理
控制技术
Keywords
weakly
cemented
soft
rock
layered
floor
floor
heave
instability
mechanism
control
technology
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
原文传递
题名
膨胀软岩巷道底鼓机理与耦合支护技术研究
被引量:
23
4
作者
王进学
杨胜利
陈忠辉
机构
中国恩菲工程技术有限公司
中国矿业大学(北京)
出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2008年第12期16-20,共5页
基金
国家自然科学基金项目(编号:10572148)
文摘
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。
关键词
巷道底鼓
高应力
膨胀软岩
机理
耦合支护
Keywords
floor
heave
of
roadway,
High
stress
Swelling
soft
rocks,
mechanism
,
Coupling
support
分类号
TD327.3 [矿业工程—矿井建设]
TD353
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职称材料
题名
复杂节理岩体巷道非均称底鼓机制及控制对策
被引量:
22
5
作者
江东海
李恭建
马文强
张明光
王同旭
机构
山东科技大学矿业与安全工程学院
山东能源龙矿集团北皂煤矿
出处
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第2期238-244,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51379116)
山东省重点研发计划项目(2015GSF116012)
山东省自然科学基金项目(ZR2016EEM36)
文摘
为分析复杂节理岩体巷道非均称底鼓机制并给出相应控制对策,通过现场节理参数调查、优势节理组蒙特卡罗模拟和FISH语言编程,建立复杂节理岩体巷道数值模型。通过现场底鼓观测和数值模拟分析巷道非均称底鼓机制,认为该类巷道底板中随机赋存着尺寸各异的倒棱锥块体,并将倒棱锥块体底面与巷道的位置关系分为3类,即底面于巷道内赋存、底面骑一帮赋存和底面跨两帮赋存。不同的赋存情况底鼓量波动较大,导致巷道非均称底鼓。针对该底鼓机制提出混凝土反底拱+预应力锚索的控制对策,数值模拟和现场试验结果均表明,该底板控制方案可将底鼓量控制在120 mm以下,并提高巷道整体稳定性,为同类条件下巷道及隧道底鼓机理和控制提供参考。
关键词
3DEC
FISH语言
复杂节理岩体
底鼓机制
底鼓控制
Keywords
3DEC
FISH
language
complex
jointed
rock
mass
floor
heave
mechanism
floor
heave
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
原文传递
题名
断层破碎带巷道底臌作用机理与控制技术
被引量:
21
6
作者
王军
胡存川
左建平
王波
毛庆福
丁厚刚
赵南南
机构
山东建筑大学土木工程学院
中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院
华北科技学院安全工程学院
山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城煤矿
山东深博巷道支护技术有限公司
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期397-408,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(51704176)
国家自然科学基金优秀青年基金资助项目(51622404)
山东建筑大学博士基金资助项目(XNBS1403)
文摘
针对阳城煤矿-650南翼综机库(返修后为-650集中制冷硐室)底臌问题,采用现场调研和室内测试分析了底臌影响因素,包括断层破碎带影响、底板岩体质量差、底板浸水劣化和底板支护薄弱,其中前2条属于地质因素,要摸清参数分析利害,后2条属于人为因素,要优化设计设置防水。通过有限元模拟了原有支护和返修支护条件下底臌形成过程,模拟显示原支护条件下,巷道底板零位移标线距离巷道底板地坪7 m左右,零应变标线距离底板地坪10 m左右;底板有明显的3个区域:拉应变上升区、拉应变压缩区、压应变压缩区,其中拉应变上升区分布范围广且深度大(即零位移标线深度大),围岩应力作用下拉应变上升区持续位移是造成底臌的关键原因。返修方案优化了全断面支护并重点强化底板支护力,模拟显示返修后底板零位移标线距离巷道底板地坪约4 m,与原有支护条件下相比,零位移标线抬升约3 m,减小了底臌发生区深度,控底效果显著。由此,提出了以底板零位移标线深度(即底臌产生区深度)来分析底臌作用机理,在单一变量条件下,分析得出底板支护力σ、底板岩体强度σc、巷道埋深H及巷道半径R与底板零位移标线深度hs的相关函数分别符合对数函数、幂函数、线性函数和对数函数。其中底板支护力和巷道半径影响作用显著,底板岩体强度影响作用次之,巷道埋深影响作用再次之。因此,为抑制底臌,在常规支护条件下应尽可能提高底板支护力;在巷道满足使用要求条件下应尽可能减小巷道尺寸;对软岩底板应尽可能保持或优化底板岩体强度,必须进行底板防排水。最后,实施了以锚网索喷+钢管混凝土支架技术优化全断面支护并以钢筋混凝土底梁强化底板支护的综合返修支护方案,工程实践表明返修后底臌控制良好,底臌量低于20 mm,经计算钢筋混凝土底梁支护力1. 02 MPa,钢管�
关键词
底臌控制
底臌机理
钢管混凝土支架
钢筋混凝土底梁
预制装配式弧板控底系统
Keywords
floor
heave
control
floor
heave
mechanism
concrete-filled
steel
tube
support
reinforced
concrete
bottom
beam
precast
fabricated
arc
plate
bottom
control
system
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
砌块充填沿空留巷底鼓大变形机理及综合控制技术
被引量:
21
7
作者
于光远
王炯
孙晗
马新根
潘志福
机构
中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院
华能煤炭技术研究有限公司
出处
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第2期335-346,共12页
基金
国家自然科学基金项目(52074300)
中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金项目(SKLGDUEK2020)。
文摘
底鼓是沿空留巷常见的问题之一,为解决填沿空留巷底鼓问题,以发耳煤矿砌块充填沿空留巷为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法研究沿空巷道底鼓的变形特征、力学机理并提出综合控制技术。研究结果表明:沿空巷道的底鼓主要发生在一次采动期间,底板变形随着工作面的推进呈现变加速度加速变形、变加速度减速变形和恒加速度减速变形3个阶段演化过程;留巷过程中,实体煤帮及砌块墙体部位的垂直应力导致其下方岩层发生塑性滑动而产生水平应力,水平应力推动巷道底板岩层产生三角滑移区,继而发生底鼓;巷道底板的最大破坏深度及塑性滑移有效推动力均与实体煤帮、砌块墙体部位的垂直应力大小成正比,因此采动引起的留巷两帮垂直应力是导致底鼓的根本原因;基于这一底鼓特性,提出“切顶卸压+柔性让压+补强锚索控顶+双控锚杆控帮”一体化底鼓大变形综合控制技术并进行工程试验,现场监测结果表明,该技术底鼓控制效果良好。
关键词
沿空留巷
底鼓
力学机理
控制技术
Keywords
gob-side
entry
retaining
floor
heave
mechanical
mechanism
control
technology
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
原文传递
题名
亭南煤矿东翼轨道大巷底鼓力学机制及控制技术
被引量:
21
8
作者
王炯
郝育喜
郭志飚
朱国龙
韩战
机构
中国矿业大学北京深部岩土力学与地下工程国家重点实验室、力学与建筑工程学院
出处
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第2期291-297,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51374214)
文摘
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。
关键词
底鼓
复合型软岩
变形力学机制转化
反底拱
数值分析
Keywords
floor
heave
composite
soft
rock
deformation
mechanism
anti-
heave
arch
numerical
analysis
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
原文传递
题名
深井沿空留巷底鼓演化机理模型试验研究
被引量:
21
9
作者
华心祝
杨明
刘钦节
杨朋
机构
安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室
出处
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第1期1-9,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51274010)
文摘
为研究深井沿空留巷底鼓特征及其演化机理,以淮南顾桥煤矿深井沿空留巷为工程背景,利用自行研制的双向四面可调加载多功能相似模拟试验装置,开展典型条件深井沿空留巷底鼓演化机理模型试验。结果表明:1)从开掘到报废整个期间留巷底鼓严重,掘巷期间就已产生底鼓,但底鼓主要发生在一次采动至二次采动期间;2)巷道底板深部岩体主要为压应变,浅部岩体呈现"拉-压"应变转变现象,且"拉-压"应变交界面随着沿空留巷时期的推移不断向深部移动;3)该地质条件下沿空留巷底鼓主要由压曲型底鼓、剪切错动型底鼓和挤压流动型底鼓复合而成,其破坏形态多以剪切破坏或拉剪破坏为主,又呈现出大变形和偏态特征;4)根据底鼓产生和发展情况,将底鼓演化过程分为滑移-弯曲线形成期、剪切错动破坏期、剪切破断期、挤压流动期、离层期5个阶段。基于底鼓变形特征及演化机理分析,提出应将深井沿空留巷底鼓防控纳入整个巷道围岩控制体系之中,并针对留巷不同阶段给出相应的防控对策,为深井沿空留巷提供指导。
关键词
沿空留巷
深部矿井
底鼓
演化机理
模型试验
防控对策
Keywords
gob-side
entry
retaining
deep
mine
floor
heave
evolution
mechanism
model
testprevention-control
countermeasures
分类号
TD323 [矿业工程—矿井建设]
原文传递
题名
深井准备巷道底鼓成因及其防治对策
被引量:
20
10
作者
赵明洲
张继华
汪华君
机构
毕节学院采矿工程系
出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2011年第10期26-28,共3页
文摘
针对陶二矿深部巷道底鼓问题,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,得出围岩性质、水、采深、地质构造和支护形式是导致底鼓的主要因素,提出采用注浆锚杆和注浆锚索分别控制浅部和深部围岩,使底板岩层形成承载梁,提高岩层的黏聚力和内摩擦角,增强底板整体稳定性。并在南采区轨道上山进行了支护试验,结果表明:顶底板移近量小于300 mm,底鼓量约占顶底板移近量的70%,比原支护减小80%;同时,巷道两帮的变形也得到有效的控制。
关键词
准备巷道
底鼓
支护机理
注浆锚杆
Keywords
preparation
roadway
floor
heave
support
mechanism
prevention
counter-measures
分类号
TD353.6 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
煤矿用履带式巷道修复机工作机构的仿真分析
被引量:
18
11
作者
阚志涛
张幼振
邵俊杰
机构
中煤科工集团西安研究院有限公司
出处
《中国工程机械学报》
2014年第4期346-350,共5页
文摘
在工作过程中,煤矿用履带式巷道修复机工作机构容易受到较大的冲击力,使薄弱部位产生变形甚至断裂.对修复机工作机构在挖掘工况下进行受力分析,建立煤矿用履带式巷道修复机的动臂和斗杆的三维模型,并利用有限元分析软件进行仿真分析.结果表明:煤矿用履带式巷道修复机动臂的最大应力为291.730MPa,最大位移为0.289 000mm,斗杆的最大应力为102.660 000MPa,最大位移为0.096 221mm,均满足强度和刚度要求,验证了结构设计的合理性.
关键词
巷道
底鼓
修复机
工作机构
仿真分析
Keywords
roadway
floor
heave
repair
machine
working
mechanism
simulation
analysis
分类号
TH114 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
大倾角煤层回采巷道底鼓机理及控制技术
被引量:
15
12
作者
韩磊
侯水云
张小康
机构
中国矿业大学(北京)
山西焦煤集团有限责任公司
霍州煤电集团有限责任公司
出处
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2018年第3期209-212,217,共5页
文摘
针对庞庞塔煤矿5-107工作面回采巷道底鼓严重这一问题,分析了采动影响下回采巷道底鼓机理,建立了回采巷道受采动影响的底鼓力学模型,并进行了受力分析;同时,采用FLAC^(3D)模拟研究了回采巷道的变形破坏规律。研究结果表明:采用底板开挖卸压槽的方式控制回采巷道底鼓效果显著,卸压槽深度0.5、1.0、1.5、2.0 m对应的最大底鼓量分别为302.6、256.5、217.8、170.0 mm;随着卸压槽深度增加,最大底鼓量逐渐减小且巷道拉底次数明显降低,产生非常可观的经济效益。
关键词
回采巷道
底鼓
控制机理
数值模拟
卸压槽
大倾角煤层
Keywords
mining
roadway
floor
heave
control
mechanism
numerical
simulation
pressure
relief
groove
large
dip
coal
seam
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
下载PDF
职称材料
题名
大柳塔煤矿巷道底鼓控制技术研究
被引量:
12
13
作者
高晓旭
郭阳
乔振强
南月慧
机构
西安科技大学能源学院
西部矿井开采及灾害防治重点实验室
神东煤炭集团大柳塔煤矿
云南师范大学文理学院
出处
《矿业研究与开发》
CAS
北大核心
2021年第9期38-45,共8页
基金
国家自然科学基金项目(52004205)。
文摘
巷道围岩稳定性控制一直是煤矿高产、高效生产亟需解决的问题之一。以大柳塔煤矿52303工作面回风顺槽为工程背景,采用理论分析、数值模拟和工业性试验相结合的方法对巷道底鼓控制技术进行研究。研究结果表明,巷道底板强度低,力学性能差,"一掘二采"扰动影响大是造成52303工作面巷道底鼓的主要原因,确定了52303工作面巷道底鼓的类型属于遇水膨胀型底鼓+挤压流动型底鼓。结合底鼓机理和实践,提出了"注浆加固局部控制"的控制措施,工程实践表明,该方案可有效控制巷道底鼓,保证了巷道的稳定性,为类似采掘影响下的巷道底鼓问题提供了可行性的工程借鉴。
关键词
巷道底鼓
底鼓机理
采动影响
底鼓控制
数值模拟
Keywords
Roadway
floor
heave
floor
heave
mechanism
Mining
impact
floor
heave
control
Numerical
Simulation
分类号
TD327 [矿业工程—矿井建设]
原文传递
题名
安山煤矿软岩巷道底鼓机理及控制技术
被引量:
14
14
作者
张杰
周府伟
杨涛
谢沛
沈瑞杰
郭建平
机构
西安科技大学能源学院
陕西陕煤陕北矿业有限公司
出处
《煤炭工程》
北大核心
2019年第3期37-40,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(51774229
51474173)
+1 种基金
陕西省创新能力支撑计划-科技创新团队资助(2018TD-038)
"煤炭开采水资源保护与利用"国家重点实验室开放基金资助(SHJT-17-42.3)
文摘
为了有效控制吸水膨胀性软岩巷道的底鼓,以安山煤矿31煤四盘区主运大巷为研究对象,以载荷作用和水理作用为综合影响因素分析了巷道的底鼓机理,提出了卸压槽防治底鼓的措施。利用FLAC^(3D)数值模拟软件,研究了不同深度切槽下的巷道围岩应力分布与位移情况,进一步确定了卸压槽参数。研究表明采用切槽卸压减缓了巷道帮角应力集中效应,使得底板垂直应力向深部转移,卸压槽壁的挠曲变形吸收了底板的变形量。现场实践证明采用的卸压槽和卸压参数能有效控制巷道底鼓。
关键词
软岩巷道
底鼓机理
吸水膨胀
卸压槽
应力集中
Keywords
soft
rock
roadway
floor
heave
mechanism
water
swelling
pressure-relief
groove
stress
concentration
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
TD322
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职称材料
题名
深埋软岩巷道底鼓破坏机制及控制对策研究
被引量:
13
15
作者
张勇
谢铖
孙特
左海峰
刘光饶
杨金坤
陈洋
机构
中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院
铁法煤业集团大强煤矿有限责任公司
内蒙古上海庙矿业有限责任公司新上海一号煤矿
不详
出处
《煤炭工程》
北大核心
2022年第12期50-55,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51904306,51874311)
中央高校基本科研业务费专项资金资助(2021XJLJ02)
文摘
为解决深埋软岩巷道底鼓大变形控制难题,针对大强煤矿0908运输巷道出现的严重底鼓破坏现象,通过理论分析、室内实验、数值模拟及现场工业试验,揭示了巷道围岩的破坏机制,并通过优化支护,提出了一体化底鼓防控对策。研究结果表明:0908运输巷道围岩受工程岩体强度低、节理裂隙发育和采动高集中应力的影响,整体呈现出顶沉严重、底鼓量大,帮缩量大等软岩大变形破坏特征;经分析确定,巷道围岩为Ⅰ_(AB)Ⅱ_(ABD)Ⅲ_(ABC)复合型变形力学机制,提出一体化底鼓防控对策,将复合型转化为Ⅱ_(B)型稳定变形力学机制。现场应用效果显示,巷道底鼓破坏现象得到了有效控制,底板变形量在97mm以内,围岩变形最大不超过120mm。研究成果为类似深埋软岩巷道底鼓破坏机制及控制对策的研究提供了参考和借鉴。
关键词
软岩巷道
底鼓变形
变形力学机制
围岩控制
巷道支护
Keywords
soft
rock
roadway
floor
heave
deformation
mechanical
mechanism
surrounding
rock
control
roadway
support
分类号
TD327.3 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
承压水上开采底板破坏机理研究
被引量:
12
16
作者
权修才
高明仕
程志超
贾博宁
刘士杰
机构
中国矿业大学矿业工程学院
深部煤炭资源开采教育部重点实验室
新疆大学地质与矿业工程学院
出处
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2016年第1期51-54,共4页
基金
"青蓝工程"资助项目(JSQL20140207)
"天山学者"资助项目(TSS20150105)
江苏高校优势学科建设工程资助项目(SZBF2011-6-B35)
文摘
为研究承压水上开采底板破坏机理,将开采底板简化为矩形薄板、四边固定且上部承受均布载荷作用的力学分析模型。运用弹性力学薄板理论,分析底板的变形、受力特点,推导出了计算底鼓的表达式,得到最大底鼓量以及最大应力位置,最大底鼓量与底板岩体的弹性模量、底板的厚度、底板岩体的泊松比、底板长度、底板宽度以及底板岩体的密度相关。根据底板岩层的极限应力强度,从而可以判断底板是否破坏,得到薄板将在长边中点处开始发生破坏,同时根据弹性力学薄板理论得到主弯矩的大小和方向,从而为底板破坏的治理措施提供理论依据。应用数学分析软件MATLAB绘制底板变形量、水平应力以及剪应力三维立体分布图,并得到底板破坏区域及形式。
关键词
底板突水
底鼓
承压水
底板破坏机理
矿井突水
Keywords
floor
water
inrush
floor
heave
confined
water
floor
damage
mechanism
mine
water
inrush
分类号
TD741 [矿业工程—矿井通风与安全]
原文传递
题名
黄土隧道底鼓机理分析与防治技术
被引量:
13
17
作者
张建
梁庆国
王永刚
庞小冲
机构
甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司
兰州交通大学甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室
兰州交通大学土木工程学院
出处
《隧道与地下工程灾害防治》
2020年第1期84-90,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.51968041)
甘肃省科技计划资助项目(No.18YF1GA055)
兰州交通大学“百名青年优秀人才培养计划”资助项目
文摘
针对兰州南绕城高速公路某黄土隧道仰拱填充顶面纵向裂缝病害,采用现场变形观测、数值模拟等方法对隧道底鼓的机理和发展过程进行分析,通过仰拱填充顶面竖向沉降观测,利用有限元软件对仰拱及仰拱填充不均匀沉降受力进行分析,发现其裂缝产生原因主要是仰拱结构中部产生的拉应力超过仰拱填充混凝土抗拉强度,根据分析结果结合实际工况,制定锁脚锚管+钢筋混凝土路面的防治方案,并在实践中验证该方案的有效性。其研究成果不仅指导了现场施工,同时对优化黄土隧道的支护体系提供了依据,为类似工程建设提供参考。
关键词
隧道
底鼓
变形机理
灾害防治
Keywords
tunnel
floor
heave
the
deformation
mechanism
hazard
control
分类号
U457 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
泥化弱胶结软岩巷道底板变形破坏机理分析
被引量:
13
18
作者
李廷春
张仕林
卢振
王超
刘洪强
机构
山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室
青岛经济技术开发区建筑工务局
煤炭工业济南设计研究院有限公司
出处
《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
基金
国家自然科学基金资助项目(51279096)
山东省自然科学基金资助项目(ZR2012EEM030)
文摘
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.
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
Keywords
mud
weakly
consolidated
soft
rock
floor
heave
in
roadway
field
monitoring
numerical
simulation
deformation
and
failure
mechanism
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
原文传递
题名
亭南煤矿软岩巷道底鼓机理及控制对策
被引量:
11
19
作者
吕强
陈方明
机构
陕西长武亭南煤业有限公司
出处
《煤炭工程》
北大核心
2011年第12期22-24,共3页
基金
科技部重大研究计划973项目(2006CB202200)
文摘
亭南煤矿软岩巷道底鼓剧烈,最大底鼓量达500mm,严重影响巷道的正常使用。文中运用工程地质学、软岩工程力学等多学科理论,采用现场工程地质条件分析、室内实验与理论分析相结合的方法,以西翼轨道大巷为例,对软岩巷道底鼓变形机理及破坏过程进行了深入研究。结果表明,水平构造应力和膨胀性粘土矿物吸水膨胀是巷道底鼓的主要原因,变形机理是塑性挤出型和膨胀型综合作用的复合型底鼓,提出了"反底拱+底角锚杆"耦合支护技术结合防治水措施的底鼓控制对策。现场应用效果良好,有效控制了巷道底鼓。
关键词
软岩巷道
底鼓
变形机理
控制对策
Keywords
mine
soft
rock
roadway
floor
heave
deformation
mechanism
control
countermeasures
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
兰渝铁路梅岭关隧道底鼓段病害成因分析
被引量:
11
20
作者
王崇艮
王茂靖
赵文
吉安娜
刘亚雄
机构
中铁二院工程集团有限责任公司
西南交通大学
出处
《高速铁路技术》
2020年第6期63-68,共6页
文摘
兰渝铁路梅岭关隧道DK 610+550~DK 610+902段施工过程中发生拱顶初期支护纵向开裂、拱顶下沉及喷混凝土掉块等病害,运营阶段轨道异常超高,发生隧底底鼓病害,虽通过隧底补强措施抑制了隧道底鼓现象,但隧道其它段落仍存在类似病害。本文结合隧道所处的区域地质环境,对比病害整治前后的地质勘察成果,通过蠕变试验、数值分析及理论分析深入研究了隧道底鼓病害机理。梅岭关隧道处于高应力水平层状软质岩层中,构造应力长期对围岩产生挤压作用,施工引起围岩松弛、地下水环境发生改变,使围岩强度降低,软质岩发生蠕变,当隧道结构不能抵抗这种变化时便产生隧底底鼓病害。研究指出隧底仰拱结构强度及曲率是高地应力红层缓倾岩层地段隧道底鼓变形设计的重要参数,研究成果可为类似隧道病害整治及新建隧道设计提供参考。
关键词
隧道
底鼓
病害
机理
挤压性围岩
成因分析
Keywords
tunnel
floor
heave
disease
mechanism
compressive
surrounding
rock
cause
analysis
分类号
U457.2 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
深井软岩巷道连续“双壳”治理底鼓机理与技术
杨本生
高斌
孙利辉
杨万斌
《采矿与安全工程学报》
EI
北大核心
2014
48
原文传递
2
孤岛煤柱下沿空掘巷底鼓机理及控制技术
李文峰
柏建彪
伊西锋
胡忠超
师建新
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2010
36
下载PDF
职称材料
3
弱胶结软岩巷道层状底板底鼓机理及控制对策
杨仁树
朱晔
李永亮
李炜煜
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
31
原文传递
4
膨胀软岩巷道底鼓机理与耦合支护技术研究
王进学
杨胜利
陈忠辉
《金属矿山》
CAS
北大核心
2008
23
下载PDF
职称材料
5
复杂节理岩体巷道非均称底鼓机制及控制对策
江东海
李恭建
马文强
张明光
王同旭
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
22
原文传递
6
断层破碎带巷道底臌作用机理与控制技术
王军
胡存川
左建平
王波
毛庆福
丁厚刚
赵南南
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
21
下载PDF
职称材料
7
砌块充填沿空留巷底鼓大变形机理及综合控制技术
于光远
王炯
孙晗
马新根
潘志福
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
21
原文传递
8
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
郭志飚
朱国龙
韩战
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2015
21
原文传递
9
深井沿空留巷底鼓演化机理模型试验研究
华心祝
杨明
刘钦节
杨朋
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
21
原文传递
10
深井准备巷道底鼓成因及其防治对策
赵明洲
张继华
汪华君
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2011
20
下载PDF
职称材料
11
煤矿用履带式巷道修复机工作机构的仿真分析
阚志涛
张幼振
邵俊杰
《中国工程机械学报》
2014
18
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职称材料
12
大倾角煤层回采巷道底鼓机理及控制技术
韩磊
侯水云
张小康
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2018
15
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职称材料
13
大柳塔煤矿巷道底鼓控制技术研究
高晓旭
郭阳
乔振强
南月慧
《矿业研究与开发》
CAS
北大核心
2021
12
原文传递
14
安山煤矿软岩巷道底鼓机理及控制技术
张杰
周府伟
杨涛
谢沛
沈瑞杰
郭建平
《煤炭工程》
北大核心
2019
14
下载PDF
职称材料
15
深埋软岩巷道底鼓破坏机制及控制对策研究
张勇
谢铖
孙特
左海峰
刘光饶
杨金坤
陈洋
《煤炭工程》
北大核心
2022
13
下载PDF
职称材料
16
承压水上开采底板破坏机理研究
权修才
高明仕
程志超
贾博宁
刘士杰
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2016
12
原文传递
17
黄土隧道底鼓机理分析与防治技术
张建
梁庆国
王永刚
庞小冲
《隧道与地下工程灾害防治》
2020
13
原文传递
18
泥化弱胶结软岩巷道底板变形破坏机理分析
李廷春
张仕林
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
13
原文传递
19
亭南煤矿软岩巷道底鼓机理及控制对策
吕强
陈方明
《煤炭工程》
北大核心
2011
11
下载PDF
职称材料
20
兰渝铁路梅岭关隧道底鼓段病害成因分析
王崇艮
王茂靖
赵文
吉安娜
刘亚雄
《高速铁路技术》
2020
11
下载PDF
职称材料
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