国家自然科学基金(51204167)
- 作品数：13 被引量：233H指数：8
- 相关作者：徐营肖同强柏建彪张自政李怀珍更多>>
- 相关机构：中国矿业大学河南理工大学兖州煤业股份有限公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金博士科研启动基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：矿业工程更多>>
- 超大断面硐室围岩变形破坏机理及控制被引量：62
- 2014年
- 针对断面面积近100m^2。的大采高支架换装硐室，采用现场观测、数值模拟等方法分析其变形破坏机理：硐室断面增大致使围岩破碎区、塑性区增大，超大断面硐室塑性区半径达到普通断面硐室的2．2倍；断面增大引起掘进扰动应力增高，而锚杆加固厚度小、初期支护阻力小致使软弱围岩严重变形破坏。针对支架换装硐室0～2．5m的破碎区、2．5～8．0m的塑性区，提出了分区耦合支护围岩稳定控制原理：硐室围岩由浅至深破坏程度逐渐减小，达到稳定所需支护强度逐渐减小，采用高强高预紧力“锚杆、注浆锚索、锚索”支护及“分区注浆加固”技术，可形成针对破碎区、塑性区和弹性区的3个相互联系的承载圈，从而满足各个分区支护强度需要，实现支护结构和围岩共同承载，保证围岩稳定。
- 肖同强李化敏杨建立蒋绍永
- 关键词：超大断面软弱围岩变形破坏机理
- 薄煤层沿空留巷围岩控制技术研究被引量：5
- 2015年
- 采用数值模拟和工程实践相结合的方法,揭示了沿空留巷围岩应力分布规律和稳定机理,得出了煤层越薄,煤体承载力越强,越不容易产生应力转移,应力峰值距离工作面煤壁距离约为2.5m等结论,为沿空留巷支护设计提供理论依据。通过分析不同充填体参数,得出宽度1.2m时的巷旁支护体承载变化规律,实现对基本顶稳定性的控制。分析了薄煤层沿空留巷围岩-充填体承载结构底帮失稳特征,提出了相应加强支护方案,对充填体基座底板有效吸收载荷进行了优化,最终实现对沿空留巷围岩的有效控制。
- 王水利陈延涛徐营柏建彪高翔
- 关键词：薄煤层沿空留巷围岩控制数值模拟
- 砌碹大巷失稳机理与控制技术被引量：1
- 2015年
- 为解决多次采动影响下砌碹巷道围岩破碎范围广,变形大,难维护等技术难题。综合采用理论分析、数值模拟、工业性试验的方法,研究分析了端氏煤矿3条砌碹大巷在掘巷、一侧采动、两侧采动后围岩应力分布、塑性区分布及围岩变形破坏特征。提出了采用壁后充填、注浆加固与锚杆索支护相结合的联合控制技术。实践表明,联合控制技术可将巷道围岩变形控制在120 mm以内,有效的解决了多次采动影响下砌碹大巷围岩变形大、难维护的问题。
- 畅兵楼李建兵徐营
- 关键词：失稳机理
- 高瓦斯多巷系统回采巷道布置方法研究被引量：16
- 2013年
- 为了解决高瓦斯煤层两进两回通风方法中外圈巷道维护困难的问题,综合应用理论分析、数值模拟和现场实测等方法研究分析了:①巷道群及煤柱在掘巷、一侧采动、两侧采动后围岩应力演化规律和巷道变形特征;②煤柱宽度对巷道围岩稳定的影响规律。揭示了在两侧采动条件下、煤柱内巷道及煤柱本身变形稳定机理,提出了一种高瓦斯、厚煤层两进两回回采工作面接续的巷道布置新方法,即:第1个工作面外圈巷道作第2个工作面内圈巷道使用,采用宽煤柱护巷;第1个工作面回采稳定后,在区段宽煤柱内沿采空区边缘布置第2个工作面瓦排巷,采用小煤柱护巷;新布置方法缩短了工作面外圈巷道的服务年限,显著改善了巷道围岩应力环境和维护状况,提高了资源回收率和巷道系统可靠性。现场应用效果表明,新的布置方法有效控制了两侧采动支承压力作用下煤柱内巷道围岩变形。
- 闫帅陈勇张自政
- 关键词：沿空掘巷窄煤柱巷道布置
- 深井软岩巷道均衡让压控制技术被引量：21
- 2013年
- 针对海石湾煤矿深井软岩巷道支护困难的问题,依据围岩强度强化理论及能量平衡理论对其进行力学分析,采用数值模拟和工业性试验的方法,提出高强预应力均衡让压围岩控制思路。通过在锚杆托盘与螺母之间加装一个恒阻让压管,巷道不同部位的让压管随巷道围岩应力变化产生相应的变形,使巷道围岩处于均衡受力状态。工业性试验表明:锚杆的均衡让压作用可使巷道围岩充分释放初期弹性变形能,并提高支护系统的可靠性,试验巷道25～35d即进入稳定状态,顶板最大位移量为130mm,两帮最大移近量为110mm,断面收缩率降低了50%,解决了海石湾煤矿深井软岩巷道支护难题。
- 赵家巍柏建彪卞卡袁崇亮王君得赵红超
- 关键词：软岩巷道围岩支护
- 深部构造区域地应力分布与巷道稳定关系研究被引量：27
- 2013年
- 针对深部构造区域巷道围岩控制问题,研究了巷道稳定性与地应力分布关系。地应力实测及其反演表明,巨野矿区深部地应力场属于构造应力场类型。基于地应力场分布特征,采用模型试验、数值计算、现场观测等方法,研究了埋深、构造应力、断层等因素对巷道稳定性的影响规律:埋深超过800 m,侧压系数超过2.5以后,巷道变形量急剧增大,肩角锚杆大量破断,顶板和底板剪切破坏严重,顶煤呈现"尖顶型"垮冒;断层附近地应力较高,巷道与最大水平应力夹角越大,巷道变形量越大、支护结构破坏越严重。深部构造区域巷道应加强顶板与肩角围岩控制。
- 肖同强支光辉张治高
- 关键词：深部巷道地应力巷道稳定性
- 跨采条件下底板煤仓围岩稳定性研究
- 2013年
- 针对底板煤仓稳定控制问题,研究了跨采条件下底板应力分布特征及其对底板煤仓稳定性的影响。采用FLAC3D软件建立了数值模型,分析了跨采条件下底板应力分布特征,揭示了底板应力动态演化过程:跨采工作面推进过程中,底板煤仓将依次经历原岩应力区、应力集中区、卸压区和应力恢复区,在跨采工作面前方60 m以远时为原岩应力区,在工作面前方60 m至跨采过后30 m范围内时为应力集中区,跨采过后30 m以远则依次进入卸压区和应力恢复区。基于底板应力分布特征,分析了底板煤仓稳定性,提出了底板煤仓支护技术,保证了底板煤仓的稳定性。
- 肖同强顾树生
- 关键词：跨采底板巷道巷道稳定性
- 高应力巷道围岩稳定控制研究被引量：8
- 2013年
- 针对高应力巷道围岩破碎区大、变形量大等破坏特征,提出了高应力巷道围岩控制原则,并分析了预紧力、支护强度对围岩稳定性的影响。基于圆形巷道周边位移及破碎区半径的解析解,探讨了不同埋深、不同构造应力下支护强度对围岩稳定性的影响规律度。并将理论应用于工程实践,有效控制了高应力巷道围岩变形。
- 肖同强李怀珍李允生
- 关键词：高应力巷道围岩控制预紧力支护强度
- 空巷顶板稳定性力学分析及充填技术研究被引量：54
- 2013年
- 以柳林郭家山煤矿4217综放工作面(回收上山煤柱)过空巷为工程背景,建立了基于工作面超前采动影响的空巷顶板力学模型,分析了空巷顶板稳定性与空巷充填体相互作用关系,得到了空巷顶板稳定的充填体支护阻力计算式,确定空巷充填体的支护阻力不低于3.58 MPa,提出采用高水材料充填过空巷技术:1)高水材料浆液可对空巷周围破碎煤岩体与空间胶结形成整体结构,提高对顶板的支撑作用;2)采用高水材料水灰比2.5∶1能满足支护空巷顶板强度要求,保证顶板不发生滑落失稳和回转变形失稳。工程应用表明,高水材料充填空巷保持了煤壁和顶板的稳定性,是安全快速过空巷的有效途径之一。
- 张自政柏建彪韩志婷王襄禹徐营王猛
- 关键词：空巷充填
- 穿煤层倾斜巷道围岩弱结构分析及支护技术被引量：2
- 2015年
- 为解决穿煤层倾斜巷道穿层阶段地质条件变化复杂、存在多种巷道围岩弱结构、容易破坏失稳、支护困难的问题,重点分析了巷道穿层过程中存在的典型弱结构类型及其变形破坏特征,并运用数值计算软件FLAC3D模拟分析了不同围岩弱结构塑性区分布及变形规律,进而确定了对不同弱结构进行加强支护的具体方案,并成功应用于工程实践。
- 叶文登徐营李贇郭普蔡胜海
- 关键词：倾斜巷道加强支护数值模拟巷道支护
