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冲击地压下巷道围岩失稳机制与控制技术研究综述 被引量：12
1
作者 韦四江 李奎 +1 位作者 吴怡凡 李辉辉 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期90-95,共6页
为探明冲击地压下巷道围岩控制研究方向,以冲击地压下巷道围岩失稳机制与控制技术为研究对象,调研2000年以来该领域的主要研究内容及研究方法等热点问题,梳理冲击地压发生机理、锚固支护失稳机制、巷道围岩控制机理及技术3方面的研究成... 为探明冲击地压下巷道围岩控制研究方向,以冲击地压下巷道围岩失稳机制与控制技术为研究对象,调研2000年以来该领域的主要研究内容及研究方法等热点问题,梳理冲击地压发生机理、锚固支护失稳机制、巷道围岩控制机理及技术3方面的研究成果;总结其要点与不足,并提出冲击地压下巷道围岩失稳机理的研究重点和手段。冲击地压下巷道围岩失稳机制、低频强扰动下的锚固体失稳机理、支护-卸压相互协调关系、经济可靠的吸能让压材料、锚-棚耦合传力机制及调控机理是今后冲击地压下巷道围岩控制的研究重点;研究手段方面,应开发能够同时施加静载和低频强冲击下的大比例相似模拟试验台,开发能够嵌入数值模拟商业软件的岩石动态本构关系模型。 展开更多
关键词 冲击地压 巷道围岩 失稳机理 锚固体失稳 支护-卸压 吸能让压 联合支护
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巷道近场围岩能量释放规律及诱冲机制 被引量：6
2
作者 谭彦 郭伟耀 +3 位作者 谭云亮 赵同彬 肖亚勋 陈洋 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期609-620,共12页
针对冲击地压发生伴随大量能量释放这一特征,通过理论分析和数值模拟建立了巷道近场围岩能量释放模型,分析了巷道近场围岩能量释放规律,揭示了巷道近场围岩动能释放致冲机制,并进行了工程案例验证。结果表明:冲击体破坏释放的动能大小... 针对冲击地压发生伴随大量能量释放这一特征,通过理论分析和数值模拟建立了巷道近场围岩能量释放模型,分析了巷道近场围岩能量释放规律,揭示了巷道近场围岩动能释放致冲机制,并进行了工程案例验证。结果表明:冲击体破坏释放的动能大小随应力集中系数、冲击体宽度增加呈非线性增大趋势,但随塑性区宽度增加呈非线性减小趋势;当支承压力影响范围一定时,弹性区煤体驱动冲击体动力破坏的能量随塑性区煤体宽度增加呈非线性减小趋势;顶底板驱动冲击体动力破坏的能量随冲击体宽度、顶底板厚度增加而增大,但随塑性区煤体宽度增大而减小;随着顶底板弹性模量增大,其驱动冲击体动力破坏的能量减小并趋于稳定,但此时弹性区煤体的驱动能量呈线性增大趋势;近场围岩能量释放过程中,巷帮煤体各区域的能量调整不协调,造成煤体内部高能量梯度的产生,使煤体更易向巷道临空面释放冲击能量。近场围岩的冲击体宽度增加,不仅冲击体自身释放能量增加,而且弹性区煤体和顶底板的驱动能量均增加,极易使冲击体储存的弹性应变能与弹性区煤体及顶底板的驱动能量之和与冲击体破坏消耗的能量之比大于1,达到冲击地压灾害发生的临界值。 展开更多
关键词 冲击地压 巷道 近场围岩 能量释放 能量驱动 诱冲机制
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深井高应力大巷煤柱释能改性防冲机理及应用
3
作者 朱斯陶 张翔 +8 位作者 姜福兴 马俊鹏 张修峰 夏开文 王超 李士栋 刘金海 朱权洁 曲效成 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3711-3727,共17页
针对当前我国深井高应力大巷煤柱频繁发生冲击地压的现状,采用现场调查、理论分析、数值模拟和工程试验等方法,研究了我国大巷煤柱冲击地压发生类型与机理,提出了一种高应力大巷煤柱释能改性防治冲击地压的新方法,基于该方法开展了防冲... 针对当前我国深井高应力大巷煤柱频繁发生冲击地压的现状,采用现场调查、理论分析、数值模拟和工程试验等方法,研究了我国大巷煤柱冲击地压发生类型与机理,提出了一种高应力大巷煤柱释能改性防治冲击地压的新方法,基于该方法开展了防冲原理研究、技术体系设计、井下工业试验等一系列研究工作,得到:基于大巷煤柱冲击地压的主导力源类型,结合多起冲击地压典型案例,将我国大巷煤柱冲击地压划分为基础应力叠加型、附加应力诱发型和自身蠕变失稳型3类,分别建立并推导了3类大巷煤柱冲击地压发生机理的力学模型与工程判据,揭示了3类大巷煤柱冲击地压的发生机制。提出一种深井高应力大巷煤柱压裂−注浆协同防治冲击地压的方法,其防冲原理体现在“释能”和“改性”2个方面,井下工业试验发现弹核煤体起裂压力约40 MPa,整体最大压裂宽度达19.5 m,现场监测验证该方法能够降低大巷煤柱能量积聚水平,提高大巷煤柱整体冲击阈值。设计了深井高应力大巷煤柱释能改性防冲成套技术体系,包括孤立煤体冲击危险“评估−检验−校核”方法、弹性核水力压裂增缝释能技术和整体注浆加固改性技术。研发了大巷煤柱弹性核压裂“震动−应力−位移”三场监测设备和PS-Z-A/B型无机双组份速凝整体注浆改性材料。 展开更多
关键词 大巷煤柱 冲击地压 深部开采 释能改性 压裂释能 注浆改性
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深埋隧洞超前应力释放爆破方式优化研究 被引量：2
4
作者 董鹏 刘福生 《人民黄河》 CAS 北大核心 2021年第4期117-121,共5页
岩爆已成为岩石地下工程和岩石力学领域的难题,对围岩进行超前处理,能够改善围岩内部应力,降低岩爆发生的频率和等级。通过对引汉济渭工程秦岭隧洞岩爆段进行超前应力释放爆破研究,采用掌子面周边布孔与中部布孔两种爆破方式,通过微震... 岩爆已成为岩石地下工程和岩石力学领域的难题,对围岩进行超前处理,能够改善围岩内部应力,降低岩爆发生的频率和等级。通过对引汉济渭工程秦岭隧洞岩爆段进行超前应力释放爆破研究,采用掌子面周边布孔与中部布孔两种爆破方式,通过微震监测系统测定能量释放量,对比两种爆破方式对围岩内部应力的降低程度。结果表明:采用超前应力释放爆破对围岩内部应力进行释放是行之有效的,能够降低岩爆带来的安全风险;爆破孔位布置、孔深、孔径、炸药选择、装药方式、装药量等应根据围岩情况进行实时调整,采用掌子面周边位置布孔实施超前应力释放爆破效果优于在掌子面中部布孔实施超前应力释放爆破。 展开更多
关键词 深埋隧洞 岩爆 超前应力释放 爆破施工 布孔方式 能量释放比 秦岭隧洞 引汉济渭工程
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特殊地质TBM施工隧洞岩爆释能关键技术研究
5
作者 杨平 张志成 +2 位作者 罗森介 陈洋洋 石兆伟 《建筑技术开发》 2023年第7期132-134,共3页
抽蓄工程TBM隧洞施工具有岩爆等难题。排水廊道隧洞、探洞、交通中导洞等洞室特殊地质TBM施工隧洞岩爆释能等难点对特殊地质TBM施工隧洞岩爆释能关键技术要求非常高,通过理论研究、数值分析、现场试验和监测反馈等手段,对不同工况岩爆... 抽蓄工程TBM隧洞施工具有岩爆等难题。排水廊道隧洞、探洞、交通中导洞等洞室特殊地质TBM施工隧洞岩爆释能等难点对特殊地质TBM施工隧洞岩爆释能关键技术要求非常高,通过理论研究、数值分析、现场试验和监测反馈等手段,对不同工况岩爆释能参数和效果进行研究分析,形成一套抽蓄工程TBM特殊地质TBM施工隧洞岩爆释能成套技术,并成功应用于浙江衢江抽水蓄能项目、浙江永嘉抽水蓄能项目,形成了一套抽蓄项目抽蓄工程TBM特殊地质TBM施工隧洞岩爆释能的工艺标准和施工方法。 展开更多
关键词 抽水蓄能 特殊地质 岩爆释能 小直径TBM
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煤岩冲击倾向性研究进展及综合定量评价指标探讨 被引量：26
6
作者 鞠文君 卢志国 +4 位作者 高富强 赵毅鑫 李文洲 孙卓越 郝宪杰 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1839-1856,共18页
调研分析我国冲击地压矿井生产条件,发现复杂地质条件及孤岛工作面是冲击地压高发区域,但浅埋、近水平、薄煤层、无构造区域也常发生冲击地压,而几乎所有冲击地压矿井煤层均具有冲击倾向性,表明冲击倾向性是矿井发生冲击地压的内因,对... 调研分析我国冲击地压矿井生产条件,发现复杂地质条件及孤岛工作面是冲击地压高发区域,但浅埋、近水平、薄煤层、无构造区域也常发生冲击地压,而几乎所有冲击地压矿井煤层均具有冲击倾向性,表明冲击倾向性是矿井发生冲击地压的内因,对其进行准确评价是矿井冲击风险评估的基础。系统总结煤岩冲击倾向定性分析及定量评价研究进展,探讨现有冲击倾向性评价方法的科学性及面临的理论与技术难题,并提出一种可考量强度、应力与能量演化及动态破坏时间的综合评价指标。定性分析表明,煤岩材料内部不同矿物组分的含量、分布及原生缺陷等细观特征影响其宏观变形破坏行为,进而决定其冲击倾向性;不同冲击倾向性煤岩体受载所释放声、热、电、磁等信号特征具有显著差异;水、温度、试件尺寸、加载方式等直接影响煤岩冲击倾向性测试结果。定量评价表明,针对强度指标、时间指标、刚度指标、变形指标及能量指标五大类指标,归纳、分析煤岩冲击倾向性单一评价指标研究进展,并分别讨论其科学性及存在的问题。基于应力状态与弹性应变能积累间线性关系,计算峰值强度时刻弹性能量积累,建立可考量强度、应力与能量演化及动态破坏时间的综合评价指标,并给出相应分类临界值。 展开更多
关键词 采矿工程 冲击地压 冲击倾向性 定性分析 定量评价指标 有效弹性能释放速率
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