摘要：针对耿村煤矿孤岛工作面12采区150回风巷支护设计问题,采用现场调查、理论计算、数值模拟等方法,调查了耿村煤矿12采区150回风巷围岩的岩性与赋存特征,模拟计算了12采区150回风巷围岩的变形特征,并依据该变形特征结合工程实践经验提出了"锚网(索)喷注+36U型钢棚"的控制技术,将该支护控制技术付诸现场实践,并对其支护围岩进行位移监测,监测数据整理表明:在对12采区150回风巷进行了49 d的跟踪记录过程中,顶底板移近量为10.8 cm,左右帮移近量为6.8 cm,回风巷断面面积满足正常运行需求,保证了巷道的正常使用,说明该支护方案支护效果良好,达到了预期目的。

摘要：引入承压溶洞突水的管道流折算渗透系数,构建耦合非线性渗流–管道流于一体的承压溶洞突水全过程分析模型,在此基础上建立巷道前伏溶洞突水过程的流固耦合–强度折减法联动分析方法,研究承压溶洞突水全过程的流态转换机制。以七一煤矿石坝井承压溶洞突水事故为例,探讨防水岩柱的力学失稳机制和突水演化过程。研究表明:防水岩柱失稳前岩溶水非线性渗流,随着岩柱折减系数的增加,工作面渗水量增大,防水岩柱失稳后,溶洞水体突出,涌入巷道形成管道流。采用管道流模拟得到突水量在较短时间内达到峰值,由于溶洞水体储量供给约束,突水量逐渐减少,由突水初期的粗糙紊流最终变为管道层流。引入防水岩柱安全系数的概念,研究防水岩柱安全系数与溶洞内压、岩柱厚度的关系,将安全系数为1.5的岩柱厚度作为防水岩柱的计算安全厚度,提出防水岩柱工程留设厚度等于炮眼深度、爆破扰动深度和防水岩柱计算安全厚度之和的设计方法。将岩体流–固耦合理论、流态转换理论和强度折减法结合起来研究承压溶洞突水的非线性力学响应,为研究承压溶洞突水全过程提供了一种新的研究方法。