【摘 要】
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针对深部矿井超高地应力作用下,岩石巷道围岩整体变形量大、持续时间长、局部破坏严重的巷道支护难题,以埋深大于1200m的大倾角、复合岩层、穿层巷道为工程背景,在进行系统地质力学测试、围岩变形破坏特征分析、支护形式选取与现场试验的基础上,对深井大倾角岩巷围岩控制技术进行研究.根据理论分析、数值计算、井下类似巷道围岩破坏特征分析,提出深井大倾角岩巷全断面强力复合支护与巷道关键部位强化支护的设计理念.通过
【机 构】
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天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京 100013 山东能源新汶矿业集团有限公司生产技术部,山
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针对深部矿井超高地应力作用下,岩石巷道围岩整体变形量大、持续时间长、局部破坏严重的巷道支护难题,以埋深大于1200m的大倾角、复合岩层、穿层巷道为工程背景,在进行系统地质力学测试、围岩变形破坏特征分析、支护形式选取与现场试验的基础上,对深井大倾角岩巷围岩控制技术进行研究.根据理论分析、数值计算、井下类似巷道围岩破坏特征分析,提出深井大倾角岩巷全断面强力复合支护与巷道关键部位强化支护的设计理念.通过采用新型高刚度强力护表构件、全长高预应力注浆锚索、底板锚注一体式注浆锚索的开发与应用,实现了复合岩层巷道围岩"全断面强力锚网支护与注浆加固为一体"的综合围岩控制,降低了深部岩巷服务期间的综合维护成本.
其他文献
煤层气钻井过程中易受到钻井液引起的微粒堵塞、滤液水锁、应力敏感等伤害,广泛使用的清水钻井液,携岩能力弱,滤失量大,极易引起井壁失稳,井径扩大,出现机械钻速慢等问题.本文提出了镶嵌暂堵保护储层理论,开发出镶嵌暂堵剂,研制出镶嵌暂堵钻井液,该钻井液能在储层井壁上形成镶嵌屏蔽暂堵层,阻止滤液侵入储层,达到保护储层的目的.现场应用5口井实践表明:煤层井径平均扩大率为13.30％,井段平均机械钻速为10.3
卸压开采抽采瓦斯技术广泛应用于深井高瓦斯煤层群安全开采中,然而却存在着瓦斯流量和浓度偏低以及钻孔稳定性差的问题.基于淮南矿业集团深井卸压瓦斯治理实践,采用理论分析与数值模拟方法研究了钻孔压剪失稳机理及主要影响因素.研究结果表明,钻孔在非均匀应力环境中易发生挤压型失稳,岩层层间滑移易导致钻孔发生剪切失稳,采用厚壁套管、柔性充填、危险层位扩孔让压等措施可以有效提高钻孔稳定性.基于上述研究成果,提出了超
结合对淮南矿业(集团)公司顾桥煤矿-780m水平南翼胶带机大巷施工遇顾桂地质异常体时围岩所表现出的特殊地质与工程特征分析,考虑注浆位置、注浆范围与围岩承载特性相适应,指明了耦合注浆的内涵.基于FLAC3D阐明了耦合注浆围岩控制机制,得出:同样的注浆厚度,注浆深度越小,围岩控制效果越好;同样的注浆起始位置,注浆的范围越大,围岩控制效果越好;应力峰值至巷道表面围岩注浆可以有效地抑制塑性区的发育,破裂区
本文以潘一东煤矿1252(1)工作面为例,针对深井煤层群首采层开采卸压瓦斯涌出量大的特点,基于通风形式与抽采来源,优选卸压瓦斯技术和方法,提出了阶段性留巷Y形通风方式,基于首采层采场应力演化特征,结合卸压煤层底板巷、地面钻井、留巷埋管尾抽、高位钻孔等方法,优化卸压瓦斯抽采技术,总结分析了各种瓦斯抽采方法的效果及特点.1252(1)工作面回采期间,绝对瓦斯涌出总量最高达130.2m3/min,平均为
针对煤矿深部软弱围岩地应力难以测量的技术难题,基于深部围岩在高应力作用下具有强流变性的特点,提出了一种地应力测试新方法——流变应力恢复法地应力测试技术.该方法的提出给予如下假设:在深部巷道软弱围岩中钻孔埋设岩石压力传感器,由于围岩的强流变特性,传感器附近围岩的应力会随时间逐渐恢复,传感器感受到的应力随时间逐渐上升并最终趋于稳定,可以根据传感器的实测应力来分析围岩的初始应力状态和巷道围岩应力分布的演
基于煤与瓦斯动力灾害发生能量差异及属性分类,对口孜东千米深井首采区特厚13-1煤层煤与瓦斯突出、冲击地压危险属性类别进行了鉴定,同时对该矿13-1煤层首采111303综采面采前动力危险进行了区域预测,按照"区域措施先行、局部措施补充"原则试验了"瓦斯预抽达标、注水降冲有效"的复合区域措施及支架工作阻力在线监测、钻屑法工作面动力危险预测、强化支护、控制回采速度等综合防治措施,有效地防止了高地应力主导
为了研究含瓦斯煤在流—固耦合作用下瓦斯渗流规律,将基于多孔介质的有效应力原理引入含瓦斯煤岩的变形控制方程;考虑到煤岩骨架、气体的可压缩性,推导出了煤岩孔隙率、渗透率动态变化方程;根据质量守恒方程、达西渗流原理,并考虑瓦斯气体渗流中的滑脱效应,得到了改进的瓦斯渗流方程.以上方程就构成了含瓦斯煤岩流—固耦合渗流控制方程.采用多场耦合数值分析软件对瓦斯钻孔抽采过程进行数值模拟分析,得到了瓦斯压力、孔隙率
根据潘二煤矿深部近距离煤层群8煤和6煤地质与开采技术条件,设计并开展了下行卸压开采三维数值模拟和二维相似材料模拟试验,系统分析了8煤和6煤开采采动应力、岩层运移及煤柱对采动应力演化的影响规律.试验分析获得了8煤留设煤柱开采和6煤连续开采过程中覆岩运移、支承压力分布和顶板来压特征及煤柱对矿压特征的影响规律.研究表明,不规则煤柱引起的残余支承压力与采动支承压力的叠加是导致工作面片帮、冒顶严重的关键因素
本文对处于高地应力条件下的隧道，采用模型试验的方法模拟全断面一次快速开挖，以研究硐壁瞬时失去原有岩体的支承，是否会产生卸载应力波以及其在岩体内的传播过程，以及突然卸载后，巷道周围岩体的破坏形态。研究表明:对圆形巷道突然卸掉原岩对硐壁的支撑力,不会对硐壁造成冲击,围岩内未产生拉伸波动现象,没有产生应力冲击波在模型体传播的现象;巷道围岩不会产生破坏,也没有产生明显的内缩变形;但会引起径向应变和环向应变
以淮南矿区地面瓦斯抽采工程实践取得的大量资料为基础,结合物探测井和透孔成果,分析了保护层开采条件下地面瓦斯抽采井井孔破坏特征、井孔受力与破坏形式及井孔破坏的影响控制因素,结果表明:采动影响下地面瓦斯抽采井破坏以错断和变形为主,主要发生在松散层下部厚黏土层内部和基岩段中上部的软硬性交界面;岩层的层间滑移、非均布挤压和离层是造成地面瓦斯抽采井破坏的根本原因,层面的滑移规律和岩层力学特性是井孔受力、变形