摘要：以成兰铁路某处大断面隧道为工程背景,采用数值模拟的方法分析了双侧壁导坑法施工过程中隧道围岩变形、应力分布、塑性区扩展以及中间岩柱位移轨迹情况,并提出了针对性的支护对策。研究结果表明,采用双侧壁导坑法施工大断面隧道时:(1)中间岩柱发生塑性破坏,但仍能保持一定的承载能力,作为维护隧道稳定的关键,应加强对中间岩柱的支护;(2)左侧导坑开挖后,应及时采用锚杆支护导坑左帮,适当增大左侧顶角与左侧底角锚杆的支护密度,全断面喷射混凝土与施加钢梁支护,并安装斜支撑钢梁;(3)左右侧导坑开挖过程中,中间岩柱整体向左移动,内部出现离层裂隙,右侧导坑开挖前应通过安装横支撑钢梁对左侧导坑进行补强支护,开挖后应及时施加锚杆、喷射混凝土和钢梁支护;(4)中间岩柱开挖后隧道顶底板塑性区范围较大,应及时采用锚杆支护隧道顶底板并对全断面实施混凝土二衬支护。

摘要：充填材料的工程力学性质对煤矿绿色开采有重要影响,是解决煤矿安全高效生产以及煤矿可持续发展的主要途径。本文以水泥、砂或粉煤灰为材料,双氧水为发泡剂制作的膨胀充填材料泡沫混凝土为研究对象,试验研究了密度为1000 kg/m^(3)、1200 kg/m^(3)、1400 kg/m^(3)含砂泡沫混凝土和含粉煤灰泡沫混凝土动静载力学特性。试验结果表明:两种膨胀充填材料在单轴抗压下经历了弹性阶段、应力下降阶段、平台阶段和压密阶段。在冲击荷载作用下的应力-应变曲线表现为线弹性阶段、屈服阶段和孔壁破坏阶段。含粉煤灰泡沫混凝土的抗压强度大于含砂泡沫混凝土的抗压强度,泡沫混凝土的抗压强度随密度的增大而增大。对比不同龄期下的膨胀充填材料可以看出,泡沫混凝土龄期越长,泡沫混凝土的固化程度越高,泡沫混凝土的抗压强度越大。现场应用表明,膨胀充填泡沫混凝土材料具有缓冲吸能作用,可以吸收顶板动静载荷能量,达到抗冲接顶目的,研究成果对膨胀充填材料泡沫混凝土在采矿绿色开采领域的使用提供了一定的参考指标。

摘要：以发生冲击能量事件的耿村煤矿13230下巷为例,通过现场测试冲击后围岩的强度、结构、锚杆锚索锚固力等指标,对冲击载荷作用下围岩及锚固系统损伤失效机理进行了研究。结果显示,在冲击载荷作用下,巷道围岩节理、裂隙进一步发展,强度和完整性极大降低,冲击后直接顶泥岩强度下降了73.3%,两帮煤体强度下降了63.6%,导致锚固系统锚固第二界面强度较低,在高预紧力作用下极易拉脱,导致整个锚固系统失效。提出采用全长锚固高预应力强力锚杆、配合鸟笼锚索联合支护,增加锚固剂与钻孔孔壁之间的粘结面积,可以有效提高锚固系统薄弱环节抵抗冲击载荷的能力,现场实施效果显著。

摘要：新安矿松软煤层托顶煤巷道顶煤抗压强度7.64 MPa,顶煤厚度不稳定,在0～9.5m之间,极易发生离层、冒落,从而影响巷道的整体稳定性。通过研究不同顶煤厚度对围岩稳定性的影响,揭示不稳定松软煤层托顶煤巷道围岩稳定机理,提出3种支护方案进行模拟比较,选择最优方案进行现场实施,矿压监测结果表明支护效果显著,为新安矿回采巷道托顶煤支护提供理论依据,同时创造了显著的经济效益。