摘要：Aiming at soft rock ground support issues under conditions of high stress and long-term water immersion, the ground failure mechanism is revealed by taking the deep-water sumps of Jiulong Mine as the engineering background and employing field investigation, tests of rock structure, mechanical properties and mineral composition. The main factors leading to the surrounding rock failure include the high and complex stress state of the water sumps, high-clay content and water-weakened rock, and the unreasonable support design. In this paper, the broken and fractured rock mass near roadway opening is considered as ground small-structure, and deep stable rock mass as ground large-structure. A support technology focusing on cutting off the water, strengthening the small structure of the rock and transferring the large structure of the rock is proposed. The proposed support technology of interconnecting the large and small structures, based on high-strength bolts, high-stiffness shotcrete layer plugging water,strengthening the small structure with deep-hole grouting and shallow-hole grouting, highpretensioned cables tensioned twice to make the large and small structures bearing the pressure evenly,channel-steel and high-pretensioned cables are used to control floor heave. The numerical simulation and field test show that this support system can control the rock deformation of the water sumps and provide technical support to similar roadway support designs.

摘要：为了获得非均匀荷载作用下非圆形斜井井壁的弹性解析解,获悉非圆形井壁的应力应变分布规律,建立了受围岩土骨架压力与孔隙水压共同作用的直墙半圆拱斜井井壁模型,首先利用混合罚函数方法计算出不规则井壁的映射函数方程;其次利用复变函数理论,推导出井壁全应力和位移场弹性近似解析解,并通过数值模拟对解析解进行了验证,最后考虑了接触面孔隙率np、卸载率η、侧压力系数λ和井壁厚径比ξ等因素的影响。结果表明,映射函数可高度映射非圆形井壁断面,保证井壁形状对理论解的影响;针对直墙半圆拱型井壁,底板和侧墙与底板连接处应力梯度最大,井壁底板和拱顶内缘中心为防裂控制点,接触面孔隙率变大会缓解顶底板的拉应力,但同时会增加侧墙处拉应力,接触面孔隙率可改变拱顶和侧墙的受力状态,np≥0.8后,侧墙上端为防裂控制点,拱顶内缘转为受压状态;井壁厚径比ξ的变化可显著减小井壁的受力和变形值,但不改变井壁的受力和变形状态;因此在井壁设计时需综合考虑井径与侧墙高度比,合理优化井壁断面,围岩卸载率直接反映了井筒开挖后围岩作用在井壁上的荷载,在设计和施工时应充分利用围岩自承载能力,减小井壁所受荷载。

摘要：为了检验切缝药包在岩巷快掘中的适应性及控制爆破参数,首先优化爆破参数的设计,使得炮眼利用率达到90%以上,达到快速掘进和光面爆破的要求,在爆破方案取得成功后进行全断面两边周边眼对比试验和全断面控制爆破对比试验,通过对比,全断面周边眼进行控制爆破眼痕率可以达到90%,同眼距情况下,0.5 kg为最优,装药量比光爆和原方案分别减少16.7%和37.5%;同药量情况下,眼距由原来的450 mm可以扩大到550 mm,提高22%以上。试验结果表明,简易切缝药包不仅成型好而且为企业创造较高的经济效益,适合在岩巷快掘施工中推广。

摘要：传统水压致裂法和新的热胀致裂法等测量地应力均属于先成孔后测量,容易发生钻孔后变形、自然开裂和应力释放,很难从根本上保证裂纹是试验时发生还是钻孔后已自然发生,难以保证测量结果的准确性.为了克服常规水压致裂法地应力测量过程中钻孔完整性和致裂过程真实性难以确定的问题,采用地应力光声随钻测试系统对鄂尔多斯高原西南边缘地带典型区域地应力进行了水压致裂法测试,揭示了高原台地边缘地区的应力特点,获得了地应力随深度的变化规律,并与华北平原典型区域地应力测试统计结果进行了比较.研究表明,鄂尔多斯高原西南边缘台地地带的地应力处于中国大陆浅层地壳地应力统计结果的低段区间,高原边缘地带的地应力随深度呈线性增长,最小水平主应力随深度的增长速度高于最大水平主应力的增长速度;最大最小水平主应力低于华北平原区;受区域构造及高原台地地形等影响,鄂尔多斯台地边缘的地应力方向相较于华北平原区,向东发生了偏转;最大最小水平主应力与垂直应力之比所反映的侧压系数低于华北平原区,但两个水平最大最小主应力的差异性高于华北平原区.这说明,尽管高原边缘地带地应力总体水平低于华北平原区,但较大的水平应力差异性容易使地下空间发生剪切破坏,将不利于地下工程的稳定性.由此可见,在台地边缘区域进行地下工程设计和建设时,应重点关注井巷工程的方向布置和低水平应力高应力差值带来的负面影响.

摘要：深地资源开采离不开安全高效的深井建设,凿岩爆破是凿井法建井的技术核心.本文基于中国知网学术期刊数据库,检索整理1971—2020年的112个竖井工程案例,建立竖井爆破掘进数据库,对竖井案例的建井年份、省份、矿产类型、设计深度、掏槽形式、掏槽孔深度、周边孔深度、普氏系数、炸药单耗和雷管单耗开展统计分析研究.统计结果表明:时间分布上,1971—2020年每5年新增竖井爆破掘进案例数量经历了“缓步增加”“快速增加”和“稳步增加”3个阶段;设计深度上,竖井井筒设计深度不断增加,800 m以上竖井占比30.0%,1000 m以上竖井占比13.6%;掏槽形式上,直眼掏槽是竖井爆破掘进中的主要选择形式;超深深度(掏槽孔与非掏槽孔深度之差)上,竖井爆破设计的掏槽孔超深深度普遍设定为0~200 mm,不同井工条件下合理的掏槽孔超深系数的确定尚需深入研究;周边孔深度上,竖井的周边孔深度每10年的平均值从2.93 m增加至4.31 m,3~5 m的单循环炮孔深度为主流,占比72.4%,深孔爆破技术是竖井钻爆法高效掘进的重点研究内容与方向.

摘要：杨庄矿Ⅲ水平南大巷软岩巷道围岩强度低,黏土矿物含量高,吸水泥化现象严重,巷道围岩变形量大,锚杆失效较为普遍。结合南大巷软岩巷道围岩变形特点,设计了锚杆与钢管混凝土支架联合支护方案。巷道断面采用马蹄形,锚杆为Φ20 mm×L1800 mm的左旋螺纹钢锚杆,钢管混凝土支架主体钢管选用Φ194 mm×L8 mm无缝钢管,灌注C40核心混凝土。结合理论计算可知,设计支护方案的极限承载能力大于南大巷围岩荷载,能够维持巷道围岩的稳定。通过数值分析和现场监测分析可知,巷道围岩变形较小,锚杆和钢管混凝土支架支护作用力均小于其极限荷载,支护结构稳定,所以锚杆与钢管混凝土支架联合支护方案满足了Ⅲ水平南大巷软岩巷道支护的要求。

摘要：To solve the uneven burden of same-type holes reducing the blasting efficiency due to the limitation of drilling equipment,we need a double-face program-controlled planning method for hole position parameters used on a computer-controlled drilling *** cross-section splits into even and uneven *** also considers the uneven burden at the hole’s entrance and *** the uneven area,various qualifying factors are made to optimize the hole spacing and maximize the burden uniformity,combined with the features of the area edges and gridbased segmentation *** hole position coordinates and angles in the even area are derived using recursion and iteration *** a case,this method presents all holes in a 4.8 m wide and 3.6 m high *** with the design produced by the drawing method,our planning in the uneven area improved the standard deviation of the hole burden by 40%.The improved hole layout facilitates the evolution of precise,efficient,and intelligent blasting in underground mines.

摘要：复杂环境下城区隧道爆破对振速要求严苛。为研究电子雷管延期误差对多孔延时爆破叠加振动的影响,以重庆市北大道隧道为背景,基于Anderson理论计算多孔爆破叠加最大振速,首先探讨考虑各段电子雷管延期误差的必要性,采用蒙特卡罗法和遍历法,设计计算程序,分析研究不同延时、不同孔数和不同延期精度下电子雷管延期误差对爆破叠加振速的影响规律。研究结果表明,在考虑电子雷管±1 ms延期误差时,各延时的叠加最大振速几乎均有增大。延期误差对较小延时的影响显著,当考虑延期误差时,较小的延时(20 ms)存在部分延时的叠加振速未超标。掏槽孔数主要影响延期误差对较小延时的叠加振速,随着掏槽孔数的增加,4 ms、5 ms延时有无延期误差的叠加最大振速差值增大。电子雷管延期精度与叠加最大振速近似成线性关系,电子雷管延期精度对较小延时的影响更为显著。研究结果可为工程实践中的电子雷管参数设计和振动控制提供参考。

摘要：随着中国能源资源开采逐步向深部转移,采用浅部参数研究深部问题、采用静态参数研究动态问题会造成工程设计时的科学依据不足。由于黏土的初始应力状态对其动力学性质有显著影响,本文采用长时、分级、高压固结方式模拟黏土的原始应力赋存环境;采用分离式霍普金森杆(SHPB)试验装置对侧限条件下的高压固结黏土进行峰值应变率范围为200~800 s^(–1)的冲击压缩试验,分析了黏土应力记忆效应、应变率效应和动态压缩过程。结果表明:黏土的应力历史影响了其动态压缩过程,试样依次经历压实段、线弹性加载段、线性卸载段;在动载下,黏土压实段与线弹性加载段应力拐点的均值为3.8 MPa,与先期固结应力4.2 MPa具有相关性,且压实段应变均值约为试样破坏应变的33%。采用200和300 mm的短子弹进行冲击加载时,黏土试样未发生稳定的塑性变形;分析应力–应变率曲线发现,黏土的压实过程吸收了一部分动载能量,使其无法持续进行动态压缩行为,但进入动态压缩阶段后黏土受子弹长度影响较小;黏土试样动态加卸载段模量随应变率同步增加,但加卸载模量的比值稳定在0.45左右,表明更高的冲击速度没有造成试样进一步损伤,这与冲击后的宏观破坏现象及塑性变形分析相互印证。针对软弱、松散颗粒体材料,高压固结方式为研究其动力学性质提供了一种思路。

摘要：为深入探究岩石流变作用下巷道围岩变形分区机理及弹塑性理论解,基于巷道围岩在流变作用下所能承受的最大应力值应为岩石的长期强度这一重要特性,结合岩体峰后应变软化及扩容特性,推导出巷道围岩四分区应力、位移及半径解析解,并揭示黏聚力软化模量与内摩擦角及初始黏聚力之间的量化关系。通过算例验证该理论的可行性,并分析流变作用下不同围岩力学性质对巷道围岩各分区范围及变形的影响规律。研究表明:围岩流变特性对初始黏聚力的确定有重要影响,考虑流变影响时选取的初始黏聚力与不考虑流变时相比明显偏小;围岩各分区半径随初始黏聚力、内摩擦角增大而减小,因此考虑流变作用时围岩承载能力将明显降低;内摩擦角对围岩各分区范围的影响随着初始黏聚力增大而不断减弱;流变特性对巷道围岩变形的影响随着内摩擦角减小而不断增强。研究成果可为巷道围岩稳定性控制及支护参数量化设计提供理论借鉴。