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空场嗣后充填法充填体对围岩移动控制作用时空规律研究 被引量：38
1
作者 于世波 杨小聪 +3 位作者 董凯程 解联库 孙晓明 郭利杰 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2014年第3期430-434,共5页
以某铁矿-230^-290 m首采中段工程为研究对象,采用现场多点位移计监测及数值模拟相结合的方法,针对大直径深孔阶段空场嗣后充填法充填体对采场围岩移动控制作用的时空规律进行了研究,建立了上覆岩层移动控制的支承压力三维力学结构模型... 以某铁矿-230^-290 m首采中段工程为研究对象,采用现场多点位移计监测及数值模拟相结合的方法,针对大直径深孔阶段空场嗣后充填法充填体对采场围岩移动控制作用的时空规律进行了研究,建立了上覆岩层移动控制的支承压力三维力学结构模型。研究结果表明,15 m宽度的采场结构只要在延滞期内及时充填,围岩的移动变形能够得到有效控制。矿体下盘成为支承上覆岩层的主要承载结构,胶结充填体支承上覆岩层的能力有限,但能够有效限制上覆岩层的移动变形,矿房和矿柱采场围岩最终变形量无差异性,覆岩最大下沉量39 mm,地压显现不明显。 展开更多
关键词 充填体 围岩移动变形 支承压力拱 时空规律 数值模拟
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超大跨度隧道围岩支护体系构件化设计方法及其应用研究 被引量：14
2
作者 吕刚 刘建友 赵勇 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2018年第9期1520-1528,共9页
为解决超大跨度隧道围岩和支护结构的稳定性问题,实现支护结构设计的定量化,根据初始地应力对围岩承载拱受力的影响,得到围岩受力最优的开挖轮廓线形状,提出围岩支护结构体系构件化设计方法,即将隧道周边一定范围内的围岩圈作为一个拱... 为解决超大跨度隧道围岩和支护结构的稳定性问题,实现支护结构设计的定量化,根据初始地应力对围岩承载拱受力的影响,得到围岩受力最优的开挖轮廓线形状,提出围岩支护结构体系构件化设计方法,即将隧道周边一定范围内的围岩圈作为一个拱形结构进行强度、刚度和稳定性计算,进而设计锚杆、锚索、喷射混凝土和衬砌等支护结构。围岩支护结构体系构件化设计方法成功应用于京张高铁八达岭长城站超大跨隧道的设计中。实践表明,在采用该方法设计的支护结构体系作用下,大跨段拱顶最大累计沉降仅为17. 3 mm,拱顶相对下沉仅为0. 09%,能够满足工程安全需要。 展开更多
关键词 超大跨度隧道 最优开挖轮廓线 围岩承载拱 支护结构体系
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巷道过采空区支护技术研究 被引量：8
3
作者 周波 许猛堂 +2 位作者 尹磊 李鑫 张旺 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2021年第9期116-121,共6页
针对采空区破碎围岩下巷道围岩变形控制问题,提出了"U型棚+注浆"的半圆拱体支护技术,并基于拱体的基本力学性能,构建了半圆拱巷道承载能力力学模型,分析了半圆拱体强度对巷道围岩破坏的影响规律,理论推导了拱体破坏的极限厚... 针对采空区破碎围岩下巷道围岩变形控制问题,提出了"U型棚+注浆"的半圆拱体支护技术,并基于拱体的基本力学性能,构建了半圆拱巷道承载能力力学模型,分析了半圆拱体强度对巷道围岩破坏的影响规律,理论推导了拱体破坏的极限厚度。研究结果表明:半圆拱体的破坏位置发生于拱体顶部,以拉破坏为主;拱体的承载性能与上覆岩层载荷、拱体的厚度以及注浆拱体的抗拉强度密切相关,与上覆岩层载荷、拱体抗拉强度呈线性关系,与拱体的厚度呈非线性关系。研究成果应用于贵州湾田煤业湘桥煤矿11702工作面过采空区巷道,有效地控制了巷道围岩变形。 展开更多
关键词 破碎围岩 过采空区巷道 承载能力 极限厚度 半圆拱体 围岩变形
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深部隧道围岩承载拱演变规律及影响分析
4
作者 潘童 张俊儒 +2 位作者 戴轶 陈鹏涛 马凯蒙 《现代隧道技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期72-84,共13页
为研究深埋条件下隧道开挖后围岩承载拱的演变规律,通过承载拱力学模型推导深部隧道围岩承载拱内外边界的解析解,采用有限差分软件对不同围岩级别、不同埋深及不同侧压力系数条件下深埋隧道围岩承载拱的演变规律及各影响因素的耦合作用... 为研究深埋条件下隧道开挖后围岩承载拱的演变规律,通过承载拱力学模型推导深部隧道围岩承载拱内外边界的解析解,采用有限差分软件对不同围岩级别、不同埋深及不同侧压力系数条件下深埋隧道围岩承载拱的演变规律及各影响因素的耦合作用进行分析研究。结果表明:各因素对深部隧道围岩承载拱的影响程度从大到小依次为围岩级别、隧道埋深及侧压力系数;围岩级别直接决定了承载拱的范围大小,围岩条件越差,隧道开挖引起的应力重分布范围越大;承载区范围与隧道埋深基本呈线性关系,随埋深增加,承载拱内外边界均向围岩深部偏移;侧压力系数对承载拱形态演变影响最大,内外边界的形态特征随侧压力系数变化呈现出来的变形规律不尽相同。 展开更多
关键词 深部隧道 围岩承载拱 力学模型 演变规律 影响因素
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深井软岩巷道围岩变形数值模拟分析及控制研究
5
作者 李建永 《山西焦煤科技》 2019年第7期37-40,共4页
针对山西省晋东南地区某深部矿井东二南采区轨道大巷变形大难支护问题,采用数值分析方法,分析得出了巷道应力变形规律。结果显示:巷道变形剧烈的临界深度为800m,深部巷道剪应力在左、右肩达到8.7MPa左右,在距巷道中心0~5.5m顶部垂直应... 针对山西省晋东南地区某深部矿井东二南采区轨道大巷变形大难支护问题,采用数值分析方法,分析得出了巷道应力变形规律。结果显示:巷道变形剧烈的临界深度为800m,深部巷道剪应力在左、右肩达到8.7MPa左右,在距巷道中心0~5.5m顶部垂直应力急剧增大,且在距巷道中心6~8m达到峰值,巷道顶板塑性区最大为2.6m,左帮和右帮塑性区最大分别为5.2m和5.4m,底板塑性区最大值为6.1m.根据该结果提出了预留围岩变形量让压局部二次喷浆补强工艺技术,工程实践证明,该支护设计有效控制了巷道的强烈变形,取得较好的支护效果。 展开更多
关键词 深部软岩矿井 围岩变形 承载拱 二次补强
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深部软岩巷道锚喷注强化承压拱支护机理及其应用 被引量：119
6
作者 谢生荣 谢国强 +4 位作者 何尚森 张广超 杨军辉 李二鹏 孙运江 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期404-409,共6页
针对深部软岩巷道围岩总变形量大、收敛速率快、持续变形时间长以及支护系统损毁等矿压显现特点,分析了复杂应力场和高渗透压作用下的变形破坏机制,并结合深部巷道的"应力恢复、围岩增强、固结修复和主动卸压"控制原则,提出... 针对深部软岩巷道围岩总变形量大、收敛速率快、持续变形时间长以及支护系统损毁等矿压显现特点,分析了复杂应力场和高渗透压作用下的变形破坏机制,并结合深部巷道的"应力恢复、围岩增强、固结修复和主动卸压"控制原则,提出了集密集高强锚杆承压拱、厚层钢筋网喷层拱和滞后注浆加固拱于一体的锚喷注强化承压拱支护技术,并阐明其成拱及强化支护的机理。结合现场地质生产条件采用理论计算、数值模拟和工程类比法综合确定试验巷道围岩支护方案,并进行现场应用。现场实践表明,采用锚喷注强化承压拱支护技术后,巷道围岩总体变形量较小,围岩收敛率从扩刷修复前的2.6 mm/d降至0.56 mm/d,且支护系统亦无开裂损毁现象发生,实现了对深井软岩巷道的有效控制。 展开更多
关键词 深井软岩巷道 高强锚杆承压拱 变形破坏机制 厚层钢筋网喷层拱
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深井软弱围岩联合控制技术及耦合叠加拱承载效应研究 被引量：7
7
作者 王想君 李英明 +3 位作者 赵光明 刘刚 程详 朱世奎 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2496-2512,共17页
为有效解决深井软弱围岩巷道稳定控制技术难题,以淮南某矿-962 m轨道大巷为工程背景,依据软岩应力-应变曲线及围岩应力变化和强度之间的关系,建立圆形巷道围岩破坏分区力学模型,将开挖后的巷道由表及里依次划分为残余区、塑性软化区、... 为有效解决深井软弱围岩巷道稳定控制技术难题,以淮南某矿-962 m轨道大巷为工程背景,依据软岩应力-应变曲线及围岩应力变化和强度之间的关系,建立圆形巷道围岩破坏分区力学模型,将开挖后的巷道由表及里依次划分为残余区、塑性软化区、塑性硬化区及弹性区,以阐明锚杆(索)锚固系统变形失稳机制,并提出深井软弱围岩的控制要点及关键技术。在此基础上,提出高预应力支护构件遏制残余区扩展、有效的支护承载区发挥围岩承载能力、极大提高软弱围岩承载强度及完整性、薄弱部位补强支护形成完整承载圈等4个围岩控制要点,进而提出“以高强预应力锚杆(索)为核心,浅、深孔分次注浆为基础,底角与底板锚注加固为关键”的全断面强化联合控制方案。结合支护方案特点提出实现内、外承载的“耦合叠加承载拱”结构。该耦合承载拱将支护体与围岩的相互作用和所提供的径向支护力相统一,对锚杆(索)支护阻力具有显著的放大作用。研究结果表明:围岩残余范围随硬化系数、软化系数、支护阻力及内聚力和内摩擦角的增大而减小,随扩容系数的增大而增大,而残余区、塑性软化区、塑性硬化区的边界发生渐进式扩展变换是导致围岩大规模破碎和锚杆(索)锚固失效根本原因。通过工程计算得到轨道大巷围岩屈服软化时的原岩应力阈值可达29.09 MPa,验证了支护方案的可靠性。轨道大巷经联合控制后围岩变形量仅为原支护参数下的12.6%~14.3%,在40 d后变形速率低于0.2 mm/d,实现了对巷道的稳定性控制。 展开更多
关键词 深井软弱围岩巷道 围岩破坏分区 联合支护 耦合叠加拱承载
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