柏建彪巷道围岩应力转讲义移理论与技术
13-马脊梁矿综放工作面临空巷道围岩变形特征及控制
马脊梁矿综放工作面临空巷道围岩变形特征及控制鲍永生（大同煤矿集团有限责任公司马脊梁煤矿，山西大同037000）［摘要］以马脊梁矿8103工作面临空巷道5103巷道为研究对象，采用FLAC 数值模拟、现场实测、现场实证等方法，对综放工作面临空巷道围岩变形特征及控制进行研究，分析了5103巷道变形特征，并提出相应的控制方案。
研究结果表明：8103工作面回采过程中，5103巷道围岩变形严重，顶底板移近量最大达到1.5m ，两帮移近量最大0.8m ，影响范围为超前50m ，严重区域为超前30m 范围；提出“APＲ+PＲS ”的临空巷道围岩控制方案；通过周期来压步距、支架工作阻力、巷道表面位移监测验证“APＲ+PＲS ”临空巷道围岩控制方案的有效性，采取方案后工作面来压步距显著减小、支架工作阻力在8000 9000kN 所占比例下降9.76%、顶底板移近量减少42%、两帮移近量减少40%、巷道变形严重区域由超前30m 变为超前15m ；“APＲ+PＲS ”巷道围岩控制方案有效地控制了临空巷道的围岩变形。
［关键词］综放开采；临空巷道；围岩变形；水压致裂；CO 2致裂［中图分类号］TD327.2［文献标识码］A［文章编号］1006-6225（2018）01-0022-05Surrounding Ｒock Deformation Characters and Control of Gob-side Entry of Fully Mechanized Coal Mining Face of Majiliang Coal MineBAO Yong-sheng（Majiliang Coal Mine ，Datong Coal Mine Group Co.，Ltd.，Datong 037000，China ）Abstract ：It taking 5103gob-side entry of 8103working face in Majiliang coal mine as studying object ，and then Flac numerical sim-ulation ，field testing and field verification and so on were applied.Surrounding rock deformation characters and control of gob-side entry of fully mechanized working face was studied ，and the deformation characters of 5103entry was analyzed ，and then corresponding con-trol scheme was put forward.The results showed that during 8103working face mining ，surrounding rock of 5103entry damage severi-ty ，the maximal convergence between roof to floor reached about 1.5m ，the maximal convergence between two sides was bout 0.8m ，the influence scope was about advanced 50m ，seriously scope was about 30m ，and then controlling scheme “APＲ+PＲS ”to surround-ing rock of gob-side was put forward ，its effective was verified by periodic weighting distance ，supporting working resistance ，roadway surface convergence monitoring ，after the scheme was applied in field ，the periodic weighting distance decreased obviously ，the pro-portion of supporting working resistance 8000 9000kN decreased about 9.76%，the convergence between roof to floor decreased about 42%，two sides convergence decreased about 40%，the seriously scope of roadway deformation decreased from 30m to 15m ，the sur-rounding rock deformation of gob-side entry was controlled effectively.Key words ：fully mechanized coal mining face ；gob-side entry ；surrounding rock deformation ；hydraulic fracturing ；CO 2fracturing［收稿日期］2017－08－21［DOI ］10.13532/11－3677/td.2018.01.006［作者简介］鲍永生（1971－），男，山西应县人，高级工程师，硕士，现任同煤集团马脊梁矿矿长。
巷道围岩应力转移技术
巷道围岩应力转移技术摘要：本文主要介绍了巷道围岩应力转移技术的基本原理和方法，包括顶板稳定技术、立柱护坡技术和孔口环向调整技术等。
它具有良好的应用性，能够有效地减少洞室应力，保障巷道及相关安全。
关键词：巷道围岩应力转移技术顶板立柱孔口环正文：1. 引言在隧道开挖过程中，巷道的围岩应力是洞室安全稳定的关键因素之一，因此，如何有效地降低围岩应力，以保障巷道安全，已经成为当前巷道工程学界关注的热点问题。
随着科学技术的不断进步，人们通过研究开发出了一系列巷道围岩应力转移技术，包括顶板稳定技术、立柱护坡技术和孔口环向调整技术等。
2. 顶板稳定技术顶板稳定技术是最常用的围岩应力转移技术，它的原理是在巷道的正上方而非拱顶上，利用水泥浆、支护物、尖锥等材料，增加巷道顶板的抗拉强度，从而抵消周围地层对煤矿顶板的压力，达到稳定巷道围岩的目的。
3. 立柱护坡技术立柱护坡技术是采用非锚固立柱结构，使地层拉力和坡度的作用差别较大的技术，从而完成稳定围岩的目的。
立柱技术很好地利用了与地层结构相关的拉力差异，可以通过在巷道边墙处设置立柱来限制地层的拉力，并将其转移到巷道围岩的上方，以达到稳定围岩的目的。
4. 孔口环向调整技术孔口环向调整技术是通过在巷道边墙上设置特殊环形结构，使围岩应力在不同方向上转移，从而达到稳定围岩的目的。
这种技术在稳定复杂破碎围岩时表现特别突出，可以显著提高巷道的安全性。
5. 结论巷道围岩应力转移技术是隧道工程中最重要的技术之一，其技术原理和方法都有明显的优势，具有良好的实用性。
本文对这些技术有了比较详细的介绍，有助于更好地推动其在实际工程中的应用。
6. 后续研究在实际工程应用中，研究人员还需要更多地深入研究、补充和改进上述巷道围岩应力转移技术。
例如，顶板稳定钢板的使用，可以较大幅度地提高顶板的抗拉强度；对立柱护坡技术，可以结合精密测量技术，有效地检测和分析地层裂缝等，增加立柱护坡技术的针对性和可靠性；此外，还可以进一步完善孔口环向调整技术，以最大限度地发挥该技术在巷道稳定过程中的作用。
《高应力软岩巷道置孔释压支护理论与技术研究》
《高应力软岩巷道置孔释压支护理论与技术研究》篇一一、引言随着矿山开采的深入和地下工程的发展，高应力软岩巷道成为了一种常见的地质环境。
这种环境下的巷道支护是一个具有挑战性的技术难题，特别是在置孔释压支护方面，理论和技术研究显得尤为重要。
本文旨在探讨高应力软岩巷道置孔释压支护的理论基础和技术应用，为相关工程提供理论支持和技术指导。
二、高应力软岩特性分析高应力软岩的主要特征包括：地质条件复杂、岩石强度低、易发生变形和破坏等。
这些特性使得在高应力软岩巷道中进行置孔释压支护变得困难。
因此，需要对高应力软岩的特性进行深入分析，以便为支护设计提供依据。
三、置孔释压支护理论置孔释压支护是一种通过在巷道周围钻孔，释放围岩应力，从而达到支护目的的方法。
其理论基础主要包括以下几个方面：1. 应力转移理论：通过钻孔将围岩中的高应力转移到低应力区域，降低围岩的应力集中程度。
2. 能量释放理论：钻孔过程中释放围岩的弹性潜能，降低围岩的能量积聚。
3. 变形协调理论：通过合理布置钻孔，使围岩变形协调，提高巷道的稳定性。
四、置孔释压支护技术研究置孔释压支护技术的研究主要包括钻孔设计、钻孔施工、支护材料选择和支护参数优化等方面。
1. 钻孔设计：根据巷道的地质条件和支护要求，确定钻孔的位置、直径、深度和间距等参数。
2. 钻孔施工：采用合适的钻进方式和钻具，保证钻孔的质量和效率。
3. 支护材料选择：根据围岩特性和支护要求，选择合适的支护材料，如锚杆、钢拱架等。
4. 支护参数优化：通过现场试验和数值模拟等方法，对支护参数进行优化，提高支护效果。
五、实例分析以某高应力软岩巷道为例，分析置孔释压支护技术的应用。
首先，对巷道的地质条件和支护要求进行调查和分析；其次，根据理论指导进行钻孔设计和施工；然后，选择合适的支护材料和参数进行支护；最后，对支护效果进行监测和评估。
通过实例分析，验证了置孔释压支护理论的有效性。
六、结论与展望本文通过对高应力软岩巷道置孔释压支护理论与技术的研究，得出以下结论：1. 高应力软岩的特性分析为置孔释压支护设计提供了依据。
大断面巷道围岩变形机理及控制技术应用研究
大断面巷道围岩变形机理及控制技术应用研究
张孝忠
【期刊名称】《凿岩机械气动工具》
【年(卷),期】2024(50)1
【摘要】为解决采空区下大断面巷道围岩稳定性差的问题,同德矿以5316工作面为工程背景,通过理论分析和数值模拟相结合的方法,对地质复杂条件下大断面巷道承载结构的应力环境变化、巷道变形破坏表现、顶板锚索破断深层次原因、巷道围岩控制技术展开研究。
运用FLAC 3D对工作面开采后的破坏规律进行模拟,对支护参数进行优化,最终确定支护方案。
通过现场变形监测,巷道围岩变形量得到了有效控制,在支护效果和成本控制方面新支护方案都较为理想。
【总页数】5页(P31-35)
【作者】张孝忠
【作者单位】山西省柳林县应急管理局
【正文语种】中文
【中图分类】TD353
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中国煤炭工业协会煤矿支护专业委员会专家柏建彪教授简介
中国煤炭工业协会煤矿支护专业委员会专家柏建彪教授简介佚名
【期刊名称】《煤矿支护》
【年(卷),期】2016(0)4
【摘要】柏建彪，1966年出生，江苏仪征人，博士。
中国矿业大学教授，博士生导师。
1989年、1992年、2002年先后取得中国矿业大学采矿工程学士、硕士、博士学位。
获全国优秀博士学位论文、教育部新世纪优秀人才、江苏省333第二层次科技领军人才，国家人事部653工程煤炭行业采矿工程领域井巷设计施工方法与技术培训方向首席专家，中国煤炭工业技术委员会煤矿井工开采专家委员会委员、中国煤炭工业协会煤矿支护专业委员会专家。
【总页数】1页(P1-1)
【正文语种】中文
【中图分类】TD35
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软岩巷道的围岩应力PPT学习教案
13
第二节 原岩应力的确定
孔底应力解除法
原理要点：向岩体中的测点先钻进一个平底钻孔，在孔底 中心处粘贴应变传感器；套孔钻出岩芯，使孔底平面完全 卸载，应变传感器测得孔底平面中心恢复应变；在室内测 得岩石的弹性常数；计算孔底中心处的平面应力状态。由 于孔底应力解除法只需要钻进一段不长的岩芯，所以对较 破碎的岩体也能应用。
目的
了解岩体中存在的应力大小和方向； 为分析岩体工程的受力状态及其支护
设计提供依据； 为预报岩体失稳破坏和岩爆提供有力
工具。
现场量测法
水压致裂法
基本原理
通过液压第6泵页/共向42钻页 孔内拟定量测深度加液 压将孔壁压裂，测定压裂过程中的各特 征点压力及开裂方位，然后根据测得的 压裂过程中6泵压表的读数，计算测点附
原理要点： 在侧墙上沿测点O，先沿水平方向(垂直所测的应力方 向)开一个解除槽，则在槽的上下附近，围岩应力得到 部分解除，应力状态重新分布。 在槽中埋设压力枕，并由压力枕对槽加压，若施加压 力为Ｐ。当Ｐ与岩体中该方向的原岩应力σ1相等时， 岩体中的应力状态完全恢复，所求的应力σ1＝P。
第22页/共应4力2页恢复法原理图
第二节 原岩应力的确定
基本假设
一个主应力方向是垂直的，其大小等于上覆岩层的自重应 力。而另外两个主应力是水平的，且破裂方向垂直于最小 主应力方向。
岩体是均质、各向同性的线弹性体。
第7页/共42页
7
第二节 原岩应力的确定
水压致裂试验成果
第8页/共42页
8
第二节 原岩应力的确定
压裂过程泵压变化及特征压力
一个平面 有3个独 立的应 力分量
在孔底平 面粘贴3 应变片 应变花
第14页/共42页
巷道围岩应力转移相关理论和技术
方案 底鼓量（mm）
比值
12345 201 170 135 102 67
1 0.85 0.68 0.51 0.33
35
研究结果二：对围岩应力场的影响
36
顶部卸压巷设计方案
37
松动爆破炮眼布置图
38
位移速度
现场实测分析
2
1
1－顶底 2－两帮
1
2
39
4 底板掘巷 应力转移原理与技术
底板掘巷的应力转移原理
巷道围岩应力转移相关理论和 技术
主要内容
1 概述 2 巷道围岩应力转移理论 3 顶板掘巷应力转移原理与技术 4 底板掘巷的应力转移原理与技术 5 煤层上行开采的应力转移原理与技术 6 巷道底板松动爆破应力转移与注浆加固技术 7 巷道迎头超前钻孔应力转移原理与技术 8 国内外其它技术
2
1. 概 述
我国人口众多，用煤量大，不可能关闭深部矿井而依靠进 口煤炭。因此，无论从战略高度还是从当前生产实际出发， 都迫切需要积极开展深部开采中的基础理论研究，以求在 新理论的指导下，使实用技术有新的突破和发展，使矿井 深部开采走上安全、高产高效的健康轨道。
7
高应力巷道特点
矿井高应力巷道具有围岩破碎严重，塑性区、破 碎区范围很大，蠕变严重，岩石峰后状态和性质、 长时强度发生变化等特点。这些特点造成巷道维 护困难、维护费用高，影响生产等一系列问题。
为简化计算，对于顶板或底板中开掘的大面积卸压带，可以 将其简化为狭长椭圆形。
关于椭圆孔的平面问题，通过复变函数计算，给出了卸压孔 周围较大范围围岩应力分布的理论计算公式，通过这些公式可以 比较方便的进行围岩应力分布的计算。
21
顶板掘巷的应力转移原理
巷道顶板掘巷实现应力转移的简单模型
《高应力软岩巷道置孔释压支护理论与技术研究》范文
《高应力软岩巷道置孔释压支护理论与技术研究》篇一一、引言在采矿工程、隧道建设及地下工程建设过程中，软岩巷道的支护问题一直是重要的研究课题。
随着地下工程的不断深入，高应力软岩巷道支护难度逐渐增大，如何有效解决其支护问题成为当前研究的热点。
置孔释压支护技术作为解决高应力软岩巷道支护难题的一种新方法，具有显著的理论和实际应用价值。
本文旨在研究高应力软岩巷道置孔释压支护的理论与相关技术，以期为工程实践提供理论支持和指导。
二、高应力软岩巷道特性分析高应力软岩巷道由于地质环境复杂，往往具有较高的应力、复杂的岩石性质及较低的岩体强度等特点。
这使得传统的支护方式在应对高应力时往往力不从心，容易导致巷道失稳、塌方等安全事故。
因此，需要对高应力软岩巷道的特性进行深入分析，为后续的置孔释压支护技术提供依据。
三、置孔释压支护技术理论置孔释压支护技术是通过在巷道内部合适位置设置钻孔，通过释放岩体内部的应力能量，达到降低巷道围岩应力的目的。
该技术理论主要包括以下几个方面：1. 钻孔布置理论：根据高应力软岩巷道的实际情况，确定合理的钻孔位置、数量和深度等参数，使钻孔能够有效地释放围岩内部的应力能量。
2. 岩石力学原理：基于岩石的力学性质和变形特性，分析钻孔对围岩应力的影响，为置孔释压支护技术的实施提供理论支持。
3. 能量释放机制：研究钻孔过程中围岩应力的变化规律，分析钻孔如何通过释放能量降低围岩的应力水平。
四、置孔释压支护技术方法与实施步骤1. 前期准备：对高应力软岩巷道进行地质勘查和围岩性质分析，确定合适的钻孔位置和参数。
2. 钻孔施工：采用合适的钻机进行钻孔施工，确保钻孔的位置、数量和深度等参数符合设计要求。
3. 注浆加固：对钻孔进行注浆加固，以提高围岩的强度和稳定性。
4. 支护结构施工：根据设计要求，在置孔完成后进行支护结构的施工。
可采用U型钢支架、锚杆等支护结构进行加固。
5. 监测与维护：对支护结构进行实时监测，确保其稳定性和安全性。