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首先提出了高水压基岩冻结在冻结壁和井壁设计方面存在的问题;其次回顾了冻结法凿井中冻结壁厚度设计理论的发展,客观地揭示了井筒井壁内外分层的力学原因,以及基岩冻结壁设计方面所需考虑的基本问题;第三,探讨了包神公式设计冻结壁的载荷性质,及与冻结壁外缘载荷的关系,剖析了冻结壁与井筒的几何尺寸、刚度等因素对冻结壁外缘载荷的影响;第四,深入研究了采用拉麦和包神公式进行冻结壁弹性设计的力学条件;第五,定量分析了...
大同煤矿坚硬难冒顶板控制问题。
厚矿体崩落采矿地压研究的迫切课题。
无底柱分段崩落采矿法开采深埋软破缓倾斜矿体采场地压显现规律。
应用弹塑性理论分析了矿山压力对急倾斜煤层顶煤破碎的作用, 认为在低瓦斯急倾斜煤层中只有当顶煤在支承压力的作用下进入应力极限平衡状态时, 顶煤才可放出, 据此计算顶煤可能的分段高度。但分段高度的确定还需考虑煤层厚度变化的影响, 将煤层厚度视为一个随机变量, 并根据可放度确定合理的分段高度。
介绍了金川有色金属公司二矿区深部地应力测量的方法、过程和结果。通过现场实测获得二矿区深部3 个水平10 个测点的三维地应力状态, 揭示了二矿区深部地应力分布的基本规律。
金川镍矿是我国最大的硫化铜镍矿,而二矿又是金川镍矿的主力矿山。目前二矿已进入深部开采阶段,由于矿岩破碎、剧烈开采扰动以及巷道采场结构越来越复杂,加之应力状态的改变,围岩稳定性问题更加突出。为此在二矿深部1 000 m中段进行了系统的地应力测量,以了解深部应力分布特征及其变化规律。现场测试采用空心包体应力解除法,共获得7个测点的三维应力数据。地应力测量成果表明,在井下700~800 m深度范围内,最...
建立了矿井围岩2断层系统的准静态形变平衡方程, 将呈剪切破裂形式的断层失稳过程归结为折迭突变模型。模型可验证已有的岩体系统失稳破裂的临界条件, 还可给出系统恢复准静态形变的条件。用解析方式对断层失稳前兆阶段及失稳(震) 后阶段系统的稳定性作出符合物理意义和实际观察的描述。给出断层失稳前后的错距和围岩弹性能释放量计算公式。从中看到系统刚度比是刻划矿震强度恰当的系统内禀参数。分析结果可全部从已有的试验...
片帮型冲击矿压是煤壁局部失稳, 与煤壁层裂板结构的形成有关。分析了煤壁层裂板结构形成及压曲失稳破坏规律, 给出了裂纹扩展、贯通的应力判据以及随后形成的层裂板结构压曲失稳的条件, 并据此对冲击矿压进行模拟试验研究, 实验结果与理论分析基本一致。
按Mises 增量理论,将提出的均匀围压下矿井断层冲击地压的突变理论分析推广到非均匀围压下的断层冲击地压分析,得到非均匀围压下的断层失稳半错距和弹性能释放量表达式。对由于断层失稳导致围岩产生的荷载、位移效应进行了分析。
倾斜煤层回采巷道的矿压显现特征及其锚杆支护研究。
探讨了三河尖矿发生的片帮型冲击矿压机制。在压应力集中区内, 巷道自由表面附近裂纹生成、扩展和贯通, 在巷道壁内部由表及里重复顺壁形成薄煤岩层, 在应力增加或外界扰动下薄壁层屈曲破坏, 剥落崩出, 形成冲击矿压, 其主要形式为突然的煤层片帮。此外, 结合煤层的倾斜赋存环境, 讨论了巷道底角突出的力学机制。
锚网巷道断面大幅度缩小对综放工作面生产和安全管理影响非常大,将注浆锚索应用在塑性变形的巷道,对巷道二次支护起到了关键作用,经过注浆锚索治理加固,提高巷道围岩强度,减小动压区的巷道变形量,保证了工作面采煤需要。
分析了高应力软岩巷道基角爆破卸压的原理及参数确定方法,并在峰峰集团万年矿进行了现场试验。对比试验表明,高应力软岩巷道基角卸压在巷道掘进初期对围岩变形速度、变形量及稳定时间具有很好的控制作用。深部爆破卸压及浅部加强支护可以充分改变围岩应力状态。
该项目“锚喷、反底拱和锚注”综合支护方案,通过现场施工实践和矿压观测,效果明显,能够有效解决采动压力和深部地压对巷道和硐室的影响,降低了巷道收敛变形,支护方案合理,支护效果好,达到了国内领先水平,在深井软岩矿井具有广泛的推广应用前景。

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