葛泉矿软岩大巷底鼓机理及控制研究

葛泉矿软岩大巷底鼓机理及控制研究

李树清[1]2004年在《葛泉矿软岩大巷底鼓机理及控制研究》文中认为软岩巷道底鼓机理及控制一直是采矿科学领域的难题。本论文结合葛泉矿-190南翼运输大巷的工程实际,充分分析了巷道围岩软化、风化、遇水膨胀、扩容和流变等物理力学性质;根据巷道围岩位移监测数据,探讨了该巷道两帮变形与底鼓的关系;以巷道周边大范围的岩体为研究对象,分析了引起该巷道底鼓的因素,探讨了该巷道的底鼓形式及底鼓过程;将巷道围岩支护松动圈理论用来解释底鼓量的构成情况,通过理论计算或经验公式估算了弹塑性变形、岩石扩容、遇水膨胀等原因造成的底鼓量,提出了两个用来解释巷道底板岩石峰后变形效应的力学模型,从理论上分析了软岩蠕变引起的巷道底鼓量,从而深入揭示该巷道大量级底鼓的机理。论文指出了控制该巷道底鼓的途径和适宜的方法,提出了帮角锚杆加固与底板注浆、帮角锚杆加固与全断面注浆、以及锚注支护叁种控制该巷道底鼓的方案;利用UDEC数值模拟软件计算了原支护方案、裸巷、帮角锚杆加固(不注浆)、以及上述叁种方案情况下该巷道的底鼓量,分析了上述六种支护状态下巷道围岩塑性区及应力分布情况,比较了注浆前后锚杆轴向受力和破坏情况,探讨了原支护方案不能控制该巷道底鼓的原因,分析了全断面注浆与帮角锚杆相结合控制该巷道底鼓的有效性。支护方案成功应用于现场,取得了良好的技术经济效果,同时为同类巷道的底鼓控制问题提供了方法。

李树清, 冯涛, 王从陆, 潘长良[2]2005年在《葛泉矿软岩大巷底鼓机理及控制研究》文中指出-190南翼运输大巷底鼓一直是困扰葛泉煤矿的重大问题。以该巷道大范围内的岩体为研究对象,通过对围岩主要物理和力学性质的室内测试、底鼓影响因素的理论分析和支护效果的数值模拟,掌握了原支护条件下巷道围岩塑性区范围和巷道周边应力分布状况,得出围岩性质、水和支护形式是产生底鼓的主要因素,提出了底鼓控制途径和全断面注浆、帮角锚杆加固控制底鼓的方案,并通过数值模拟优化了支护参数。现场观测表明,该方案取得了良好的底鼓控制效果。

赵晓红[3]2015年在《构造应力与采动应力作用下巷道底鼓控制》文中认为针对底板软岩巷道在采动应力和构造应力共同作用下底鼓严重的特征,以鹤壁十矿-250并列回风上山巷道底板支护为工程背景,采用现场监测、理论分析、数值模拟、相似模拟和井下试验相结合的方法开展了研究。对底板软岩巷道底鼓原因进行了分析,得出巷道底板岩层软弱、采动应力和构造应力是巷道底鼓的主要原因。建立平底结构和曲底结构巷道底板力学模型,运用力学知识研究分析不同底板结构对底鼓的影响,得出曲底底板结构能充分利用底板围岩耐压性,发挥其自承能力,避免了围岩被拉伸破坏。运用数值模拟分析不同底板结构和不同支护方式对巷道底鼓控制效果,通过对比得出曲底注浆砌碹支护和底板注浆全断面金属支架封闭支护两种有效的底板支护方案。通过相似模拟试验,对比分析曲底注浆砌碹支护和底板注浆全断面金属支架封闭支护的支护效果,发现两帮支护的U型钢和曲底砌碹体的结合处是支护的薄弱点,采用底板注浆全断面金属支架封闭支护时可以整体提高金属支架的支护强度,通过现场试验发现,采用底板注浆全断面金属支架支护可以有效控制巷道底鼓,并且金属支架支护施工工艺简单,施工速度快,经济效益显着,这种支护方案对于受采动应力和构造应力影响严重的底板软岩巷道的底鼓治理有一定的借鉴作用。

参考文献:

[1]. 葛泉矿软岩大巷底鼓机理及控制研究[D]. 李树清. 中南大学. 2004

[2]. 葛泉矿软岩大巷底鼓机理及控制研究[J]. 李树清, 冯涛, 王从陆, 潘长良. 岩石力学与工程学报. 2005

[3]. 构造应力与采动应力作用下巷道底鼓控制[D]. 赵晓红. 河南理工大学. 2015

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