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深埋巷道破裂围岩位移分析

中国矿业大学学报 2006年第5期35卷 565-570页

作者：靖洪文李元海许国安陈坤福中国矿业大学建筑工程学院江苏徐州221008

针对深埋巷道围岩普遍处于破裂状态的特点,采用非连续变形分析(DDA)软件对巷道围岩松动圈非连续体位移影响因素的变化规律进行了模拟研究.分析了用锚杆、锚索和注浆加固以增加围岩破裂面的黏结力、抗拉强度和内摩擦角的数值来减少位移... 详细信息

针对深埋巷道围岩普遍处于破裂状态的特点,采用非连续变形分析(DDA)软件对巷道围岩松动圈非连续体位移影响因素的变化规律进行了模拟研究.分析了用锚杆、锚索和注浆加固以增加围岩破裂面的黏结力、抗拉强度和内摩擦角的数值来减少位移量的机理,提出了非连续体巷道失稳破坏的判断标准,并对埋深1 159 m的大松动圈围岩巷道的非连续体位移进行了定量计算和实地观测.实测结果与DDA软件计算值比较吻合,说明对于深埋巷道破裂围岩采用DDA方法进行位移计算和支护参数设计是可行的.

关键词：非连续变形分析深埋巷道破裂围岩位移

煤矿深部巷道破裂围岩非线性大变形及支护对策研究

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岩土力学 2010年第10期31卷 3273-3279页

作者：刘泉声卢兴利中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071 山东科技大学土木建筑学院山东青岛266510

针对淮南矿区顾北煤矿-648m水平南翼回风大巷围岩处于破裂状态,且表现出强烈非线性力学现象的特点,采用离散元计算软件UDEC,分析其变形破坏过程及非线性大变形机制,并在此基础上提出应用分步联合支护的技术方案进行支护,进而通过数值模... 详细信息

针对淮南矿区顾北煤矿-648m水平南翼回风大巷围岩处于破裂状态,且表现出强烈非线性力学现象的特点,采用离散元计算软件UDEC,分析其变形破坏过程及非线性大变形机制,并在此基础上提出应用分步联合支护的技术方案进行支护,进而通过数值模拟与现场监控量测相结合的方法进行分析验证。结果表明,破裂围岩开挖后的变形破坏过程是一个渐近发展的过程,局部关键块体的垮落或滑移是导致其他部位失稳和巷道产生非线性大变形的主要原因;分步联合支护技术能实现巷道的长期稳定性,是一种有效控制深部巷道破裂围岩非线性大变形的支护型式。

关键词：煤矿深部巷道破裂围岩关键块体离散元法非线性大变形分步联合支护

深部巷道破裂围岩强度衰减模型及其在FLAC^(3D)中的实现

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采矿与安全工程学报 2014年第4期31卷 601-606页

作者：牛双建靖洪文杨大方王建文河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 河南理工大学深部矿井建设重点学科开放实验室河南焦作454000 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院北京100083

基于深部巷道破裂围岩强度衰减规律研究成果,选择塑性参数作为损伤因子,根据室内预制初始损伤破裂岩样加卸载及其各级围压下的三轴压缩两试验结果,分别计算不同损伤破碎程度岩样卸载点的塑性参数值(初始损伤因子值)及其剪切强度参数c,φ... 详细信息

基于深部巷道破裂围岩强度衰减规律研究成果,选择塑性参数作为损伤因子,根据室内预制初始损伤破裂岩样加卸载及其各级围压下的三轴压缩两试验结果,分别计算不同损伤破碎程度岩样卸载点的塑性参数值(初始损伤因子值)及其剪切强度参数c,φ值,初步建立深部巷道破裂围岩强度衰减模型;通过对初步建立的强度衰减模型中塑性参数的替换推导,建立以塑性参数εps表示的深部巷道破裂围岩强度衰减模型,使其可以直接运用于理论分析和数值模拟;将该模型植入FLAC3D中,结合实际深部巷道工程,对千米深井深部典型变形破坏巷道进行数值模拟分析,将数值模拟结果及相关结论与室内物理模拟和工程现场测试结果进行综合对比分析,验证了所建立模型的合理性。

关键词：深部巷道破裂围岩强度衰减塑性参数剪切强度参数

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破裂围岩加固后再破坏力学特性研究

破裂围岩加固后再破坏力学特性研究

作者：葛双双河南理工大学

学位级别：硕士

锚杆支护具有施工劳动强度低,施工快速,支护效果好,支护成本低等优点,但随着围岩破碎程度及破碎范围的增大,单一锚杆支护效果逐步减弱,甚至消失。注浆加固可将破碎围岩重新胶结成整体,为锚杆支护提供可靠的着力基础。破裂围岩加锚、注... 详细信息

锚杆支护具有施工劳动强度低,施工快速,支护效果好,支护成本低等优点,但随着围岩破碎程度及破碎范围的增大,单一锚杆支护效果逐步减弱,甚至消失。注浆加固可将破碎围岩重新胶结成整体,为锚杆支护提供可靠的着力基础。破裂围岩加锚、注浆、锚注不同方式加固后再破坏力学特性的揭示可为经济高效的破裂围岩稳定控制新技术的提出提供理论支撑。采用RMT-150B岩石力学试验系统将预制的完整立方体(200mm×200mm×200mm)试样加载至峰后破裂然后完全卸载,制备出破裂围岩单元,通过自主设计的破裂围岩加锚、注浆、锚注一体化试验系统,开展了破裂围岩加锚、注浆、锚注加固后再破坏力学特性室内物理模拟试验研究。同时基于离散元分析原理,采用颗粒流分析软件PFC对破裂围岩加固后再破坏力学特性进行了进一步的深入分析。其主要研究结果表明:1)破裂围岩再破坏加载初期,声发射现象差异取决于试样有无注浆;加载过峰值后,声发射振铃计数和能量水平差异取决于试样有无锚杆加固。而在不同加固方式下,试样再破坏声发射损伤演化经历不同的损伤阶段。2)对于破裂围岩再破坏模式,在不同加固方式下,试样破坏均有片帮现象。3)在锚固、锚注试样变形过程中,锚杆内部轴力演化和锚杆端部轴力演化均具有显著的阶段性;对于锚杆破坏模式,锚固试样锚杆发生显著的弯曲变形。4)破裂围岩锚注加固后,其再破坏承载能力和变形能力强化效果最好。5)颗粒流数值模拟分析认为,锚注加固对于试样承载能力和变形能力均有明显强化作用;锚杆倾角与试样峰值强度曲线呈现“勺”型状态;而锚杆锚固长度增加,试样峰值强度总体上呈现增长趋势;试样主控破裂面均沿着预制裂隙产生和扩展。

关键词：一体化试验系统破裂围岩加固方式强化规律数值模拟

上行开采采动破裂围岩巷道失稳及安全控制技术研究

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上行开采采动破裂围岩巷道失稳及安全控制技术研究

作者：苏亚峰安徽理工大学

学位级别：硕士

近年来伴随经济的高速发展,煤炭作为我国主要能源,其消耗量不断增大,随之煤炭的开采量逐年增加,而随着我国大部分老矿区浅埋煤层的枯竭,矿井的开采深度逐年增加,采深的增大意味着地应力的增大,同时受矿井瓦斯制约的煤矿数量增加,煤炭开... 详细信息

近年来伴随经济的高速发展,煤炭作为我国主要能源,其消耗量不断增大,随之煤炭的开采量逐年增加,而随着我国大部分老矿区浅埋煤层的枯竭,矿井的开采深度逐年增加,采深的增大意味着地应力的增大,同时受矿井瓦斯制约的煤矿数量增加,煤炭开采条件趋于恶劣。为了适应日益复杂的矿井瓦斯问题,并且解决瓦斯突出煤层的开采问题,国内外普遍采用开采保护层的方法来解放被保护煤层。但采用上行开采的方法时,保护层顶板岩性必然会受到一定程度的影响,因此对上部原有巷道的留设支护问题提出较高要求。本文根据淮北朱仙庄矿Ⅱ 5采区下保护层开采的实际情况,研究下部工作面开采时,上部原有巷道的留设支护问题。在研究过程中采用理论分析、相似模拟和数值模拟的方法,分别从以下问题来研究上行开采过程中上部受采动影响的破裂围岩巷道失稳机理和安全支护措施：经理论分析,确定上覆巷道围岩失稳原因及具体过程,分析动压影响巷道围岩破坏机理及影响巷道稳定性因素,通过力学模型的建立,根据工程实际计算出下保护层开采的影响范围;采用实验室相似模拟实验,按比例建造模型进行模拟开挖,根据所设应力、位移测线所得数据及模型破坏现象,分析总结上行开采上覆岩层及巷道的变形破坏规律、应力场分布规律;使用FLACD数值模拟软件,模拟10煤开挖过程,分析总结10煤开采过程中上部巷道围岩的变形破坏规律及应力分布规律;通过以上方法分析得出的巷道失稳破坏规律,针对性的提出采用巷道注浆、锚杆补强和架棚的联合支护方法,对巷道底板出现的底鼓采用胶囊管注浆技术进行加固支护,维护巷道的稳定性,保证巷道的安全留设与使用,为以后相邻矿区的相似开采条件提供参考。

关键词：上行开采上部巷道破裂围岩巷道支护相似模拟

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深埋巷道破裂围岩位移分析及应用

深埋巷道破裂围岩位移分析及应用

作者：靖洪文中国矿业大学建筑工程学院

针对深埋巷道围岩普遍处于破裂状态的特点,首次采用非连续变形分析(DDA)软件对巷道围岩松动圈非连续体位移影响因素的变化规律进行了模拟研究,提出了巷道关键部位加强支护的理念,研究了用锚杆、锚索或注浆加固以增加围岩破裂面的粘结力... 详细信息

针对深埋巷道围岩普遍处于破裂状态的特点,首次采用非连续变形分析(DDA)软件对巷道围岩松动圈非连续体位移影响因素的变化规律进行了模拟研究,提出了巷道关键部位加强支护的理念,研究了用锚杆、锚索或注浆加固以增加围岩破裂面的粘结力、抗拉强度和内摩擦角的数值来减少位移量的机理,提出了非连续体巷道失稳破坏的标准,并对埋深1159m的大松动圈围岩巷道的非连续体位移进行了定量计算和收敛变形量测,实测结果与DDA计算值比较吻合,说明对于深埋巷道破裂围岩采用"DDA"方法进行位移计算和支护参数设计是可行的,它为长期以来对深埋巷道非连续体围岩无理论方法设计支护参数的问题提供了一种解决途径。

关键词：岩石力学非连续变形分析深埋巷道破裂围岩位移

来源： cnki会议评论

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破裂状态围岩巷道变形量计算的几何方法

中国矿业大学学报 1998年第2期27卷 185-188页

作者：付国彬中国矿业大学学报编辑部

基于岩石破裂后体积膨胀和巷道变形主要是由破裂区围岩体积膨胀引起的事实，提出了一种新的巷道变形量计算法——几何计算法．新方法根据破裂区围岩破裂膨胀前后的体积关系确定巷道变形量，适用于任何断面形状的巷道．

关键词：巷道变形破裂围岩几何法变形量破裂状态