【摘 要】
：
针对底板型冲击地压防治,切槽机具的成功实践使得底板开槽卸压具有潜在应用价值,但目前对其防冲机理及参数研究尚不深入.本文基于弹性力学板壳理论与动静载叠加诱冲原理,研究揭示了巷道底板型冲击地压机理并得出了底板冲击破坏临界判别式.基于理论分析与数值模拟,提出了将底板应力梯度、弹性能积聚程度及巷道位移量作为防冲效果评价指标用于评价开槽位置的优劣,并将以上3个指标与锚杆(索)锚固深度结合作为开槽深度的判别指标.根据模拟研究,帮角开槽且开槽深度为巷道宽度的60％时,应力梯度减小幅度最大、卸压防冲效果较好、开槽经济,结
【机 构】
：
中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏 徐州 221116;中国矿业大学煤炭资源与 安全开采国家重点实验室,江苏 徐州 221116;中国矿业大学矿业工程学院,江苏 徐州 221116;中
论文部分内容阅读
针对底板型冲击地压防治,切槽机具的成功实践使得底板开槽卸压具有潜在应用价值,但目前对其防冲机理及参数研究尚不深入.本文基于弹性力学板壳理论与动静载叠加诱冲原理,研究揭示了巷道底板型冲击地压机理并得出了底板冲击破坏临界判别式.基于理论分析与数值模拟,提出了将底板应力梯度、弹性能积聚程度及巷道位移量作为防冲效果评价指标用于评价开槽位置的优劣,并将以上3个指标与锚杆(索)锚固深度结合作为开槽深度的判别指标.根据模拟研究,帮角开槽且开槽深度为巷道宽度的60％时,应力梯度减小幅度最大、卸压防冲效果较好、开槽经济,结合锚杆(索)支护质量得到底板开槽防冲卸压优化方案:帮角处开槽,开槽深度为巷宽的40％.研究结果通过现场矿压现象得到了印证.
其他文献
提要随着地下空间建设的开发,对周边环境的保护要求也越来越高.基坑坑外回灌是消除或降低基坑降水对周边环境影响最直接有效的措施.该文以上海地区某大厦基坑工程为例,在基坑止水帷幕未能完全隔断承压含水层的情况下,通过现场实测数据,分析坑外回灌的效果,并结合数值模拟,研究了地下水回灌对基坑降水引起的坑外水位变化、地表沉降、邻近隧道变形等周边环境的影响.明确了基坑坑外回灌对于控制坑外水位,减少坑外地表沉降有良好的效果,随着回灌井运行后,坑外水位逐渐抬升,上升量近3m,邻近运营隧道从沉降变为抬升,最大抬升量4.5mm.
提要该文以广州地铁某车辆段同步实施工程为例,采用二极装置,对高密度电法在浅层隐伏溶洞探测的应用进行了研究.通过选取两条测线,对无填充及填充溶洞的探测效果进行了分析.结果显示,在场地条件影响小、覆盖层较厚时,探测结果的解读借助反演程序会得到较好的结果;遇到存在异常电介质干扰,噪声较大的情况,需要修改反演程序参数,降低干扰,使反演模型的电阻率更平滑,从而有助于探测结果的精确解译.
针对某矿大倾角厚煤层高应力区工作面开采期间强矿震事件频发的问题,采用理论分析、数值模拟和现场实测方法对其开采能量演化规律、冲击地压机理开展研究.建立了倾斜悬顶结构力学模型,理论分析了工作面顶板能量分布特征,确定了工作面下部端头、中上部为悬顶弯曲变形能积聚程度高的2个重点区域;模拟结果表明,大倾角厚煤层顶板能量积聚于工作面下部端头、中上部区域,底板能量积聚于工作面下部端头区,能量积聚区域呈明显不对称分布;受下层煤局部缺失影响,大倾角厚煤层工作面围岩应力、能量峰值分别增高12.7％,46.2％,能量积聚范围扩
基于黏弹塑性理论和侏罗系冻结岩石表征为不稳定蠕变的试验结果,将冻结壁视为理想的黏弹塑性体,引进Kachnov损伤理论,建立侏罗系冻结岩石广义Kelvin弹塑性损伤模型.依据模型,在分析冻结壁与井壁及外围岩体共同作用的基础上,推导出侏罗系地层冻结壁塑性区半径和冻结压力p1隐式表达,揭示作用于井壁上的冻结压力分布规律.将冻结岩石蠕变试验曲线拟合参数代入理论公式计算出冻结压力,并与现场实测结果进行对比,验证所提出的理论公式合理性,其对今后侏罗系地层冻结壁和井壁结构设计具有理论指导意义.
采动应力在时间和空间上动态演化过程称为煤矿开采的应力流.为了研究煤矿应力流动特征,分析矿区开采过程中的煤岩结构特征,理论求解缓倾斜单一煤层相邻工作面开采后的应力流动方向和应力流发生的临界条件.基于义马矿区实际条件,建立7种地质因素和开采因素影响下的邻面开采数值模型,研究不同因素下的应力流主控条件,得到相邻工作面布置原则及最优参数.结果表明:多采场区域覆岩结构单元包括两近距离工作面范围内的采空区、中间煤柱和未垮落岩层;缓倾斜单一煤层开采时,先采工作面开采后应力流向中间煤柱,后采工作面开采后应力流向先采工作面
针对目前冲击地压监测分析、预警能力不足,难以确定危险区域及其演变趋势,不能开展针对性的卸压工程,导致冲击地压频繁发生实际问题.从能量角度研究冲击地压产生机制,提出冲击地压的三参量能量致冲准则,分析能量场和应力场耦合监测预警原理,建立基于多场耦合监测的危险性评价和防冲技术,开展采掘过程中动态监测和调控防冲实践,进行了效果验证.研究表明:冲击地压发生的累积不稳定能量E、压制能力RE、启动扰动强度DI等3个参量相互联系、协调作用而诱发冲击地压,累积足够的不稳定能量E是冲击孕育的首要条件.应力场CT反演和能量场密
针对急倾斜特厚煤层开采冲击地压灾害,基于动静组合加载相似模拟试验研究了急倾斜特厚煤层开采煤岩动力响应及其冲击破坏特征.结果表明:急倾斜煤层工作面顶底板两侧煤体受力状态和冲击破坏均呈现非对称性,同一分段顶板侧煤体采动应力峰值、动力损伤程度和动态变形均大于底板侧煤体,该冲击显现属于整体失稳型冲击地压类型,以顶板侧煤体动力破坏为主.煤体中声发射事件最大幅值可作为煤岩冲击的表征量,具有对应冲击破坏的突变性和敏感性.冲击发生时顶板侧煤体动态位移瞬时达到峰值且未有明显波动,其加速度在一次波动后便快速衰减,位移、加速度
提要该文以某市地下污水处理厂深基坑支护及地下水控制工程为例,根据场地工程特点,对深基坑支护设计与地下水控制设计方案进行了介绍.经监测表明,基坑的水平垂直位移、深层土体位移、周边建筑物及管线的变形均处于正常范围内,地下水位变化正常.说明本工程的基坑支护及地下水控制是成功的,对同类型基坑支护、降水工程具有一定的借鉴意义.
该文对某核电厂旁压试验成果进行了分析对比,结果表明:同一均质土体的初始压力、临塑压力、极限压力及承载力随深度的增加呈逐渐变大趋势;旁压模量、变形模量、压缩模量随深度增加呈现变大趋势;旁压模量<压缩模量<变形模量;不同土体的模量参数随深度的增加呈非线性变化;通过与标准贯入试验、室内土工试验获得的物理力学参数对比,发现三种试验获得的土体承载力、模量参数差别不大。旁压试验准确性受成孔质量、泥浆护壁、加压
提要三峡水库蓄水改变了库区原有的地质环境,诱使大量库岸滑坡复活甚至失稳,严重威胁库区安全.为研究库水和降雨作用对库岸滑坡稳定性的影响,该文以黄土坡临江Ⅰ号滑坡为例,对库水位波动下滑坡渗流场进行了模拟计算,同时考虑滑带强度参数的不确定性,采用Monte Carlo方法对滑坡进行了可靠度分析.选取计算所得最危险的三种库水位工况,叠加不同重现期的降雨量,计算了12种工况下滑坡的破坏概率.研究表明:在库水位波动下,滑坡内渗流场变动相应滞后,滑坡的破坏概率变化明显.在库水位下降及低水位时,临江Ⅰ号的深层和浅层滑坡均