摘要：为分析煤矿井下瓦斯压力、地应力、开采强度及其耦合条件对含瓦斯煤力学特性及巷道围岩变形破坏规律的影响,采用含瓦斯煤热流固三轴伺服试验系统进行不同瓦斯压力、围压和卸围压速率组合条件下的卸围压试验。研究结果表明:(1)瓦斯压力对煤体弹性模量影响显著,煤体弹性模量随瓦斯压力的增加而减小;(2)围压对煤体弹性模量影响显著,煤体弹性模量随围压增加而增加;(3)卸围压速率对煤体弹性模量影响显著,煤体弹性模量随卸围压速率的增加而减小;(4)含瓦斯煤体发生变形破坏所需时间随瓦斯压力增加而减少、随围压增加而增加、随卸围压速率增加而减少。

摘要：为提高锚杆杆尾螺纹段综合力学性能,在分析锚杆杆尾螺纹力学性能主要影响因素的基础上,对不同螺纹参数的锚杆螺纹段力学性能进行了试验研究,开发出螺纹力学性能测试试验台,加工不同公称直径、不同牙型、不同螺距等参数的螺纹段试件,进行多方案对比试验,得出不同螺纹结构参数与锚杆螺纹段力学性能的关系。试验结果表明:螺纹参数对锚杆螺纹段力学性能影响非常显著;通过减小螺纹的螺距,能够有效提高螺纹预紧力矩转化效率,并提高杆尾螺纹段的拉伸强度性能。

摘要：对煤矿巷道围岩注浆方法分类、注浆加固作用与注浆理论、注浆加固材料的类型与物理力学特性、注浆参数的选择与工艺及注浆质量检测方法等进行了较为详细地论述与分析。通过2个应用实例,介绍了水泥注浆与化学注浆加固的应用条件、注浆加固设计及注浆效果评价。最后针对注浆加固存在的问题,提出了巷道围岩地质力学测试与评估、注浆理论、材料、工艺及监测方面的发展方向。

摘要：运用改进的霍普金森压杆,在波动力学理论的基础上,研究动静载下煤岩结构的应力波传播机制与能量耗散,分析应力波幅值和静载对煤岩组合体中应力波的波形、透射系数、反射系数和能量耗散的影响规律。研究结果表明：应力波幅值和静载明显的影响组合煤岩中应力波的传播性质;并且煤岩组合结构初始处于弹性与塑性状态的透射、反射系数随动载的变化规律是不同的。动载能量耗散随应力波幅值的增大而增大,随着静载的增大呈现先增大后减小的趋势。同时注意到组合煤岩在静载在0.50~0.75动载耗散能量迅速降低,并且组合加载下煤岩结构的破坏失稳可分为两种形式,包括动载主导和动载诱发,分别以动载和静载为主要能量源。由静载对应力波传播机制和能量耗散的影响可知,埋深不同或距离采掘空间的远近不同,应力波传播机制和能量耗散是不同的。

摘要：介绍我国煤矿巷道锚杆支护技术的发展过程,分析预应力锚杆支护作用机理与影响因素,确定锚杆预应力设计的原则是控制围岩不出现明显离层与拉应力区,得出不同锚杆的预应力取值范围,分析影响锚杆预应力的主要因素。论述预应力锚杆与锚索对支护材料的要求,介绍高强度、高延伸率锚杆与锚索材料力学性能,高预应力施加方法与机具。最后,介绍预应力锚杆与锚索支护在复杂困难巷道中的应用,包括支护形式与支护效果。指出预应力锚杆与锚索支护,必要时进行注浆加固,是一种复杂困难巷道有效的支护形式。

摘要：西山矿区是山西省采煤区的重要组成部分,为补充矿区地应力测试空白和研究掌握矿区地应力场分布规律与变化特征,采用小孔径水压致裂地应力测量装置,在西山矿区9个煤矿,完成59个测点的原位地应力测量,从地应力场类型、地应力量级、水平主应力方向以及侧压比等多角度分析表征地应力场分布规律等参量的变化特征,分析矿区煤系沉积岩地层不同岩性岩体水平主应力及侧压比随埋深的变化关系,研究西山煤矿区地应力场分布规律,探究岩性对矿区地应力场分布规律的影响。结果表明:西山矿区主要为中深部矿井,井下地应力场以水平应力为主,构造应力场占绝对主导优势,地应力量级主要为中等水平,低应力水平次之,地应力值随埋深增加而增大,但离散性也非常显著,埋深不仅决定地应力场类型,而且影响地应力量级;水平最大主应力方向呈NW向和NE向,主要为N5°W^N90°W和N6°E^N87°E,约各占50%;正断层带附近水平主应力呈明显增大变化特征,水平最大主应力方向发生扭转,为导致矿区地应力值异常和离散的主要影响因素;最大侧压比为0.80~4.23,其大小与地应力场类型相关,小于1为自重应力场,大于1为构造应力场,超过2水平应力完全占主导地位,平均侧压比为0.61~3.19,与埋深拟合曲线和霍克-布朗提出的曲线相似,但由于仅为西山特定煤矿区沉积岩地层测量数据故数值上存在明显差异;岩性不同岩体水平主应力值大小随埋深增加均增大,但应力增长梯度显现出差异性,岩性不同岩体两类侧压比随埋深增加均趋向于定值,但两类侧压比曲率大小呈现出明显的差异化特征,岩性仅为影响矿区地应力场分布规律的因素之一,很难依据单因素精确判定构造应力场的分布规律。

摘要：为了掌握浅埋深长壁工作面开采矿压显现特征,通过对纳林庙煤矿一号井316-2上04综采工作面支架工作阻力的实测分析,揭示了浅埋深长壁工作面的矿压显现规律,并分析了支架的适应性。所得结论对研究浅埋煤层开采矿压规律及支架合理支护强度具有重要的理论和实践意义。

摘要：以成庄矿4310综放面4220沿空掘巷为研究对象,采用理论计算和数值模拟分析方法对沿空掘巷小煤柱宽度的合理留设进行深入研究,分析了不同煤柱宽度的塑性破坏区范围和煤柱区域的应力分布特征,进而结合现场实际地质生产条件,综合确定煤柱宽度为10m。根据现有巷道支护理论,确定了4220副巷围岩变形控制技术,并数值模拟分析采动影响沿空掘巷围岩变形特征,进而制定了高预应力高强度锚杆索支护方案与支护参数。4220副巷支护试验结果表明:高预应力高强度锚杆索支护技术对沿空掘巷服务期间围岩变形控制效果显著,提高了成庄矿煤炭资源采出率,为矿井后续沿空掘巷的使用提供技术依据。

摘要：总结我国3大类型软岩及赋存范围,并指出软岩巷道锚杆支护是在巷道浅层通过锚杆加固形成稳定的承载结构,该结构应始终保持整体完整性、具有足够的承载能力、在内部煤岩体变形时能适当让压。巷道围岩一旦揭露,无论从时间还是空间上都应及时进行锚杆支护,并施加足够的预紧力。同时软岩巷道锚杆支护应针对不同的地质和生产条件采取针对性的治理措施,如重视顶帮支护强度的协调、对煤岩体酥软的巷道应选择护表面积和强度大的构件、采用全长预应力锚固方式、采用自稳性较好的拱形断面、有效的控水措施等。详细介绍了软岩巷道锚杆支护构件优化和研究成果,介绍了高预应力、强力锚杆支护理论与技术在3类软岩支护中的典型应用实例,通过矿压监测数据分析评价支护设计的合理性和围岩稳定性。实践表明,采用高预应力锚杆支护系统能够有效控制软岩巷道围岩的强烈变形,并取得良好的支护效果。

摘要：对断层活化进行了数值模拟,并分析了断层活化与工作面回采的相互影响。得出如下规律:当断层面的切向应力达到断层的抗剪强度时,断层便进入非稳定的临界状态,此时轻微扰动便可能导致断层活化,释放巨大能量。开采引起的库伦应力增量Δσm是断层活化的主要原因,断层活化概率增益与Δσm成正比。工作面从断层上盘向断层面推进时,断层面法向应力和切向应力都逐渐增大。工作面从断层上盘向断层面推进时,整体上断层面法向应力下降,切向应力上升,这都导致了断层的活化。工作面回采与断层活化是相互影响的两个方面,工作面开采会引起断层应力场的变化继而导致断层活化,断层的活化反过来又对工作面产生影响。