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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中国煤矿膨胀型软岩工程地球化学研究 被引量：4

2

作者 李洪志 《地学前缘》 EI CAS CSCD 1996年第1期99-104,共6页

膨胀型软岩由于其性质的复杂和工程的严重危害性而成为当前岩石力学和工程地质学领域中最复杂的理论和工程问题之一。膨胀型软岩系指那些能与水发生物理化学反应使含水量或体积发生变化的软岩。由于不同煤矿工程的膨胀型软告形成的地质... 膨胀型软岩由于其性质的复杂和工程的严重危害性而成为当前岩石力学和工程地质学领域中最复杂的理论和工程问题之一。膨胀型软岩系指那些能与水发生物理化学反应使含水量或体积发生变化的软岩。由于不同煤矿工程的膨胀型软告形成的地质时代不同，成岩胶结程度不同，成因类型和发育规律的差异，而导致其力学化学行为也有明显差异。因此所选择的支护方式也不一样。软岩工程地球化学行为的研究，既要注意环境应力对岩石性质的影响，更要重视岩石在环境应力作用下所发生的一系列物物理化学变化对岩石自身性质影响的研究。 展开更多

关键词 膨胀型软岩 煤矿 工程地质学 地球化学

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膨胀性软岩巷道支护技术研究及应用 被引量：57

3

作者 李海燕 李术才 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期325-328,共4页

针对山东金阳矿业集团公司石集煤矿-350 m水平三采区轨道下山的施工情况,进行了轨道下山变形破坏机理及支护技术的研究,依据新奥法并给予其新的理论内涵.根据现场膨胀性软岩持续变形的特点,通过改变支护参数、施工工艺、提高支护初撑力... 针对山东金阳矿业集团公司石集煤矿-350 m水平三采区轨道下山的施工情况,进行了轨道下山变形破坏机理及支护技术的研究,依据新奥法并给予其新的理论内涵.根据现场膨胀性软岩持续变形的特点,通过改变支护参数、施工工艺、提高支护初撑力等手段,进行了"喷-锚喷-锚网喷"支护技术的工业性试验,对大变形巷道底臌采用了锚注结合的治理方式.按新型支护设计施工后,巷道和底板变形明显降低,巷道状况良好.通过现场矿压监测,试验取得了理想的技术经济效果. 展开更多

关键词 膨胀性软岩 锚网喷 二次支护 锚注

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膨胀岩的判别与分类标准 被引量：37

4

作者 朱训国 杨庆 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期174-177,共4页

膨胀岩的判别与分级是膨胀岩研究的重要内容。本文在分析和总结了前人研究成果的基础上,提出了一种以膨胀岩中亲水矿物成分的含量为基础控制指标,以岩块的干燥饱和吸水率、极限膨胀量、极限膨胀力为主要控制指标新的标准。并利用新的标... 膨胀岩的判别与分级是膨胀岩研究的重要内容。本文在分析和总结了前人研究成果的基础上,提出了一种以膨胀岩中亲水矿物成分的含量为基础控制指标,以岩块的干燥饱和吸水率、极限膨胀量、极限膨胀力为主要控制指标新的标准。并利用新的标准对文献中的工程实例进行了分析应用。 展开更多

关键词 岩石力学 膨胀软岩 判别标准 分级指标

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软岩遇水软化膨胀特性及其对拱坝的影响 被引量：27

5

作者 刘光廷 胡昱 李鹏辉 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1729-1734,共6页

泥钙质胶结砾岩遇水后软化,力学性质会发生较大变化,其强度及刚度均大幅度降低;同时,软岩吸水后会膨胀。首先,通过试验研究泥钙质胶结砾岩在自由状态、受压状态下由于浸水而产生膨胀变形;然后,通过数值计算,分析几种拱坝运行期间可能出... 泥钙质胶结砾岩遇水后软化,力学性质会发生较大变化,其强度及刚度均大幅度降低;同时,软岩吸水后会膨胀。首先,通过试验研究泥钙质胶结砾岩在自由状态、受压状态下由于浸水而产生膨胀变形;然后,通过数值计算,分析几种拱坝运行期间可能出现的工况;最后,结合原型观测得出结论,在砾岩上修建结构物如拱坝时,除了要考虑岩体由于自重等因素产生的初始应力场外,还需根据实际情况,考虑浸水对砾岩力学性质的影响。 展开更多

关键词 岩石力学 膨胀软岩 拱坝 数值分析

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深部高应力膨胀性软岩巷道锚注支护技术及相似模拟试验研究 被引量：16

6

作者 乔卫国 孟庆彬 +1 位作者 林登阁 魏烈昌 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期24-28,共5页

针对唐口煤矿深部高应力膨胀性软岩巷道的变形特征,通过对围岩物理力学性能的测试、围岩破坏机理分析和相似模拟试验,提出了采用以锚注为核心的锚网喷注联合支护体系来解决深部高应力膨胀性软岩巷道的支护难题。监测结果表明,锚网喷注... 针对唐口煤矿深部高应力膨胀性软岩巷道的变形特征,通过对围岩物理力学性能的测试、围岩破坏机理分析和相似模拟试验,提出了采用以锚注为核心的锚网喷注联合支护体系来解决深部高应力膨胀性软岩巷道的支护难题。监测结果表明,锚网喷注联合支护既维持了巷道的稳定,又提高了施工速度,节约了支护成本。 展开更多

关键词 巷道支护 锚注支护 膨胀性软岩 相似模拟

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含水状态下膏溶角砾岩破裂全程的细观力学试验研究 被引量：10

7

作者 李尤嘉 黄醒春 +1 位作者 邱一平 陈翔 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1221-1225,共5页

利用新型岩石细观力学试验系统,对石家庄—太原铁路专线太行山隧道工程6#斜井的膏溶角砾岩在单轴压缩荷载作用下的岩石细观损伤裂纹扩展直至破裂的全程进行了实时观测,得到了不同含水状态下岩石初始损伤微裂纹的萌生、扩展、连接、贯通... 利用新型岩石细观力学试验系统,对石家庄—太原铁路专线太行山隧道工程6#斜井的膏溶角砾岩在单轴压缩荷载作用下的岩石细观损伤裂纹扩展直至破裂的全程进行了实时观测,得到了不同含水状态下岩石初始损伤微裂纹的萌生、扩展、连接、贯通直至宏观破裂的数字显微和全场实时图像。从岩石细观损伤机制出发,结合同时获得的应力-应变曲线,将损伤破裂过程分为4个阶段,得到了含水状态下岩石损伤发展演化的初步规律,并给出了应力损伤门槛值,发现水环境影响下造成的初始损伤微裂纹是水对膨胀软岩力学性质产生软化作用的重要因素。 展开更多

关键词 岩石细观力学试验 含水率 损伤发展演化 破裂全程 膏溶角砾岩 膨胀软岩

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膨胀型软岩巷道底鼓机理分析 被引量：7

8

作者 许海涛 代俊营 《华北科技学院学报》 2009年第2期15-18,共4页

根据对巷道底鼓影响因素的分析,得出巷道底鼓机理:在膨胀型软岩的特殊围岩条件下,由于水的作用使巷道底板岩层破坏范围加大,再加上集中应力的作用,最终形成膨胀型底鼓和挤压流动型底鼓。

关键词 膨胀型软岩 集中应力 巷道底鼓 机理分析

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膨胀型软岩巷道支护技术研究 被引量：6

9

作者 王卫军 李树清 潘长良 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期22-24,共3页

以牛马司煤业公司水井头矿-300东大巷的软岩支护问题为研究对象,在测试软岩矿物成分的基础上,分析了膨胀型软岩巷道变形的机理和围岩控制方法,提出了锚网喷注的联合支护方案。工业试验表明,该技术取得了良好的支护效果和经济效益,对同... 以牛马司煤业公司水井头矿-300东大巷的软岩支护问题为研究对象,在测试软岩矿物成分的基础上,分析了膨胀型软岩巷道变形的机理和围岩控制方法,提出了锚网喷注的联合支护方案。工业试验表明,该技术取得了良好的支护效果和经济效益,对同类软岩巷道具有一定的借鉴作用。 展开更多

关键词 膨胀型软岩 巷道支护 变形机理 锚喷 注浆

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富水性膨胀软岩底板大变形分析及控制研究 被引量：5

10

作者 陈立虎 张百胜 +2 位作者 邸旭峰 杨志平 郭俊庆 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第2期48-52,共5页

针对埋深较大条件下中央变电所底板为软弱遇水膨胀的泥岩且变形严重的难题,以某矿600 m埋深下9 m宽的中央变电所底鼓为研究对象,分析其地质条件和底鼓的力学破坏特征后,在其顶部及帮部原支护不变的情况下,提出了对底板进行开槽主动卸压... 针对埋深较大条件下中央变电所底板为软弱遇水膨胀的泥岩且变形严重的难题,以某矿600 m埋深下9 m宽的中央变电所底鼓为研究对象,分析其地质条件和底鼓的力学破坏特征后,在其顶部及帮部原支护不变的情况下,提出了对底板进行开槽主动卸压的控制方法和砼反拱+底板锚杆的联合加固控制方法2种对策,对2种控制方案分别进行FLAC^(3D)数值模拟,并通过现场应用后,发现砼反拱+底板锚杆的联合加固控制方法可以更有效地控制中央变电所的底鼓,底鼓量降低了83.2%。 展开更多

关键词 富水性 膨胀软岩 底鼓 深部高应力 数值模拟 控制对策

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深部膨胀性软岩巷道变形特征及支护技术 被引量：4

11

作者 谷守云 张振全 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2015年第1期109-111,115,共4页

以林南仓煤矿三水平东一胶带通路探巷掘进工程为背景,针对膨胀性软岩巷道难以支护的问题,系统分析总结了该类巷道变形破坏特征,并提出了架喷锚注耦合支护对策,即在该类巷道掘进初期大变形条件下采用承载能力较大的U型钢进行支护,配合喷... 以林南仓煤矿三水平东一胶带通路探巷掘进工程为背景,针对膨胀性软岩巷道难以支护的问题,系统分析总结了该类巷道变形破坏特征,并提出了架喷锚注耦合支护对策,即在该类巷道掘进初期大变形条件下采用承载能力较大的U型钢进行支护,配合喷浆封闭围岩,使U型钢受力均匀,最后注浆提高围岩承载能力的支护方案。运用FLAC3D数值模拟软件,对不同支护方案下软岩巷道的塑性区分布进行了研究。结果表明:架喷锚注支护下膨胀软岩巷道的变形破坏可以得到较好的控制。 展开更多

关键词 深部巷道 膨胀性软岩 变形破坏 数值模拟 支护技术

原文传递

深埋软岩输水隧洞TBM施工监测预警与管片长期稳定性的研究 被引量：2

12

作者 朱利平 章慧 姜海波 《石河子大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第1期51-56,共6页

软弱围岩挤压大变形、支护结构变形失效、TBM护盾卡机等是复杂地质条件下跨流域调水超长深埋隧洞的关键技术问题,国内某深埋软岩输水隧洞在施工时出现软岩膨胀大变形,在隧洞TBM施工过程中顶管片在左、右侧管片上纵缝受偏压影响,其错台... 软弱围岩挤压大变形、支护结构变形失效、TBM护盾卡机等是复杂地质条件下跨流域调水超长深埋隧洞的关键技术问题,国内某深埋软岩输水隧洞在施工时出现软岩膨胀大变形,在隧洞TBM施工过程中顶管片在左、右侧管片上纵缝受偏压影响,其错台量较大,为了确保隧洞衬砌结构长期安全运行,本文通过TBM施工强膨胀围岩挤压大变形加固计算,对错台部分管片采用钢支撑纵环向加固、自进式中空锚杆化灌或水泥灌浆加固措施;选择不利断面对加固后的隧洞围岩进行长期稳定性仿真计算分析,并结合运行期6个监测断面的实测数据与监控指标进行对比分析,加固后管片裂缝错台不再继续扩展,表明该处置方案十分成功,研究成果可为其他类似工程提供借鉴与参考。 展开更多

关键词 输水隧洞 膨胀软岩 TBM 挤压变形 管片加固

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新岩滑坡膨胀性软岩Duncan-Chang模型及归一化特性研究 被引量：3

13

作者 项良俊 王清 +4 位作者 王朝阳 王蕊颖 张晶 马玉飞 杨俊辉 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2013年第7期64-68,共5页

延边地区公路沿线广泛发育一种膨胀性较强的软岩,具有较强膨胀性,致使这一地区公路边坡出现了多处滑坡现象,带来了较大的危害。为了描述该地区岩土介质材料的强度及变形特征,分析吉林省在建汪延高速公路上的新岩滑坡的稳定性并为支护设... 延边地区公路沿线广泛发育一种膨胀性较强的软岩,具有较强膨胀性,致使这一地区公路边坡出现了多处滑坡现象,带来了较大的危害。为了描述该地区岩土介质材料的强度及变形特征,分析吉林省在建汪延高速公路上的新岩滑坡的稳定性并为支护设计提供基本参数,通过现场取样,进行室内固结不排水剪切试验。试验表明:试样的应力-应变关系曲线为典型的双曲线,在低围压下,土体表现出弱应变硬化型,在高围压下,土体呈现明显的应变硬化型。结合Duncan-Chang模型,对实验结果进行分析,得到了D-C模型参数,并在此基础上,研究该地区膨胀土的归一化特性,结果表明,当归一化因子为(σ1-σ3)ult时,归一化程度最好,同时建立了应力-应变关系特性的归一化方程,能较好预测应力-应变关系。 展开更多

关键词 膨胀性软岩 固结不排水剪切试验 DUNCAN-CHANG模型 归一化

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膨胀软岩巷道支护数值模拟研究 被引量：2

14

作者 唐大明 《云南冶金》 2023年第2期9-16,共8页

膨胀性软岩巷道开挖后存在膨胀变形破坏严重、返修频繁、支护成本居高不下的难题。为实现巷道的安全经济使用,提出了“树脂锚杆+锚网+U型可伸缩钢拱架”的主被动相结合的联合支护方案,对不同支护参数下的围岩变形进行了数值模拟研究,计... 膨胀性软岩巷道开挖后存在膨胀变形破坏严重、返修频繁、支护成本居高不下的难题。为实现巷道的安全经济使用,提出了“树脂锚杆+锚网+U型可伸缩钢拱架”的主被动相结合的联合支护方案,对不同支护参数下的围岩变形进行了数值模拟研究,计算结果表明:未支护情况下,巷道底鼓与顶板沉降最高可达125 cm,并在巷道周围形成了(0.35~0.75) MPa的压应力;数值锚杆间排距0.8 m、锚杆长度1.8 m、拱架间距0.5 m时能够很好的控制膨胀性软岩的变形,同时降低支护成本,为澜沧铅矿巷道支护提供依据,并对类似矿山提供借鉴。 展开更多

关键词 膨胀软岩 联合支护 数值模拟 支护参数

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膨胀岩隧洞时效变形预测模型及应用 被引量：2

15

作者 熊晨超 黄向明 吴华君 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期1495-1503,共9页

膨胀性软岩隧洞变形是一个以吸水膨胀性变形为主,蠕变、扩容等多因素影响的复杂时变问题。为了预测隧洞开挖后围岩的变形,假设隧道围岩遵循Burgers体与Hoek-Brown准则组合的黏弹塑性模型,并结合湿度场理论和非关联的流动法则,推导了膨... 膨胀性软岩隧洞变形是一个以吸水膨胀性变形为主,蠕变、扩容等多因素影响的复杂时变问题。为了预测隧洞开挖后围岩的变形,假设隧道围岩遵循Burgers体与Hoek-Brown准则组合的黏弹塑性模型,并结合湿度场理论和非关联的流动法则,推导了膨胀性软岩遇水工况下的黏弹-塑性时效变形方程,最后根据所得的位移解析式,结合理想案例和Nabetachiyama隧道实例分析了不同参数对深埋圆形隧洞围岩位移随时间变化的影响规律。结果表明:采用的预测模型可以较好地预测膨胀性软岩在遇水工况下的时效变形,且参数相对较少,物理意义明确,识别简单,本文方法可以很好地应用于地下工程实践。 展开更多

关键词 隧道工程 膨胀性软岩 时效变形 黏弹塑性解 湿度场理论

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基于流变模型的软岩巷道补强支护计算及数值模拟 被引量：1

16

作者 许敏 刘文静 +1 位作者 黄克军 李亮 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2014年第7期34-36,40,共4页

针对渭北矿区软岩巷道后期持续不断的变形问题,提出U型钢支架补强支护方案,采用理论计算和数值模拟的方法对补强支护强度参数及支护效果进行研究。首先对该巷道主要围岩岩层进行了物理力学参数的测试,初步得知该巷道围岩属于膨胀性低强... 针对渭北矿区软岩巷道后期持续不断的变形问题,提出U型钢支架补强支护方案,采用理论计算和数值模拟的方法对补强支护强度参数及支护效果进行研究。首先对该巷道主要围岩岩层进行了物理力学参数的测试,初步得知该巷道围岩属于膨胀性低强度软岩,具有很强的流变特性。巷道在初次支护后其后期变形主要为流变变形,以此为补强支护对象,进行基于流变模型的补强支护强度计算。最后采用FLAC3D数值模拟软件对补强支护效果进行分析,证明了该补强支护方案的合理性及有效性。 展开更多

关键词 软岩巷道 膨胀性软岩 流变模型 补强支护 数值模拟

原文传递

膨胀性软岩巷道断面形状优化及联合支护技术研究 被引量：2

17

作者 管隆刚 《内蒙古煤炭经济》 2019年第6期30-33,共4页

针对膨胀性软岩巷道围岩控制难题,利用UDEC数值模拟方法进行巷道断面尺寸优化,选取圆形断面为最优断面形状。采用“锚注+U型钢棚+壁后充填”联合支护技术方案,现场应用表明,加固后的巷道围岩整体变形量小,自稳能力得到有效提升。

关键词 膨胀性软岩 断面形状优化 联合支护技术

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瓦斯尾巷底鼓机理及底鼓量构成分析 被引量：1

18

作者 许海涛 李昊 康怀宇 《华北科技学院学报》 2013年第1期49-51,共3页

贺西煤矿3303工作面回采过程中,瓦斯尾巷底鼓严重,影响下一工作面正常使用,致使采掘接续紧张。本文以贺西煤矿3303工作面为背景,深入分析巷道底鼓影响因素,剖析瓦斯尾巷底鼓机理,并对瓦斯尾巷底鼓量构成进行分析。根据对瓦斯尾巷底鼓影... 贺西煤矿3303工作面回采过程中,瓦斯尾巷底鼓严重,影响下一工作面正常使用,致使采掘接续紧张。本文以贺西煤矿3303工作面为背景,深入分析巷道底鼓影响因素,剖析瓦斯尾巷底鼓机理,并对瓦斯尾巷底鼓量构成进行分析。根据对瓦斯尾巷底鼓影响因素、底鼓机理及底鼓量构成分析,为后续瓦斯尾巷底鼓治理提供理论依据。 展开更多

关键词 瓦斯尾巷 底鼓机理 膨胀型软岩 底鼓治理

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膨胀性围岩巷道防水处理分析

19

作者 吴强 李涛 刘涛 《陕西煤炭》 2009年第3期42-43,共2页

根据对膨胀性软岩物理特性的分析,为巷道围岩开挖施工中的防水处理方法提供了理论依据。即减少开挖影响范围内围岩含水量,防止巷道空气中水分与软岩接触,引导水文条件向阻碍软岩膨胀的方向发展,可有效减少围岩的膨胀量。

关键词 膨胀性围岩 含水量 水文条件 巷道维护

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软岩工程地质研究及应用

20

作者 王琳 张召千 季卫斌 《山西煤炭》 2006年第1期45-47,共3页

分析了复杂地质条件下离散膨胀性软岩力学特点及变形规律,提出了适用于李雅庄矿软岩的支护方案,为类似条件的煤岩巷支护提供了借鉴经验。

关键词 软岩 破碎顶板 锚杆支护

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