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考虑多层施工缝界面效应的富水高铁隧道底鼓变形机制
1
作者
陈鑫磊
余楚海
+2 位作者
张学民
武朝光
张永兴
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025年第1期443-455,共13页
当前,针对富水高铁隧道底鼓病害的研究尚未考虑隧底分层浇筑施工缝界面效应的影响。为补充相关研究空白,结合既有隧道底鼓病害案例,通过引入内聚力模型模拟隧底分层施工结构缝界面力学效应,建立富水高铁隧道底鼓精细化数值计算模型,分...
当前,针对富水高铁隧道底鼓病害的研究尚未考虑隧底分层浇筑施工缝界面效应的影响。为补充相关研究空白,结合既有隧道底鼓病害案例,通过引入内聚力模型模拟隧底分层施工结构缝界面力学效应,建立富水高铁隧道底鼓精细化数值计算模型,分析外水压力作用下高铁隧道底部结构施工缝界面损伤状态、变形模式及应力场分布,揭示高水压作用下高铁隧道轨隆病害及层间离缝形成机制,并对不同仰拱施工方式与不同施工缝界面处理措施开展参数分析。研究结果表明:相较于传统不建立隧底施工缝界面接触单元的计算模型,考虑隧底施工缝界面效应时计算所得底鼓变形明显增大,增幅约31%;外水压抬升隧底结构会造成施工缝界面开裂,界面离缝主要分布于整个仰拱-填充界面,和靠近拱脚侧填充-找平层界面;靠近边墙侧道床板-找平层界面同样会产生损伤,其损伤范围较小,但受列车荷载循环作用该初始损伤存在进一步扩展的风险;仰拱-填充界面是削弱隧道抗底鼓变形能力的主要因素,通过界面凿毛以及涂刷界面剂增强施工缝黏结强度可有效提高隧底结构的抗底鼓变形能力;针对富水深埋高铁隧道,建议施工阶段应当重视仰拱与填充分层浇筑界面的强化处理,而在病害整治过程中应关注相关位置的离缝检测与控制。
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关键词
高铁隧道
高水压
底鼓
变形
界面开裂
内聚力模型
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职称材料
多煤层重复采动条件下大巷底鼓破坏规律研究
2
作者
陈立新
付玉平
李川田
《能源与节能》
2025年第2期59-63,共5页
在多煤层重复采动影响及煤柱集中应力作用下,底板大巷底板变形控制难度极大。针对多煤层重复采动条件下巷道底鼓控制难题,以沙曲一矿+400 m水平大巷为研究背景,采用FLAC^(3D)数值模拟方法,开展了多煤层重复采动条件下大巷底鼓破坏规律...
在多煤层重复采动影响及煤柱集中应力作用下,底板大巷底板变形控制难度极大。针对多煤层重复采动条件下巷道底鼓控制难题,以沙曲一矿+400 m水平大巷为研究背景,采用FLAC^(3D)数值模拟方法,开展了多煤层重复采动条件下大巷底鼓破坏规律的研究。结果表明:1)各煤层开采对底板大巷底鼓的影响不同,2号煤层采动影响较小,3+4号煤层与5号煤层的采动是大巷底鼓变形的主要影响因素,5号煤层开采后大巷底鼓量达到556.78 mm;2)巷道两帮垂直应力峰值随各煤层的开采不断增大,大巷围岩塑性破坏区域范围呈增大趋势。
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关键词
底鼓
重复采动
多煤层
数值模拟
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职称材料
深埋煤层留底煤开采巷道底鼓显现机理及其防治研究
3
作者
田晓兵
邓辉
+4 位作者
谢福星
史星星
董哲
张怀忠
郑铮
《煤炭工程》
北大核心
2025年第1期60-70,共11页
为探究留设底煤开采工作面内巷道底鼓的发生机理及相应的围岩控制技术,以胡家河煤矿402104轨道平巷为工程背景,通过现场矿压监测、理论计算分析、数值模拟研究和现场工业性试验相结合的方法对其进行了系统的研究,结果表明:留设底煤厚度...
为探究留设底煤开采工作面内巷道底鼓的发生机理及相应的围岩控制技术,以胡家河煤矿402104轨道平巷为工程背景,通过现场矿压监测、理论计算分析、数值模拟研究和现场工业性试验相结合的方法对其进行了系统的研究,结果表明:留设底煤厚度的增加将会导致拱脚位置的水平和垂向偏移量均呈远离巷道的趋势,而留设底煤粘聚力的增加则会导致拱脚位置水平偏移量呈靠近巷道的趋势,垂向偏移量呈远离巷道的趋势;随着拱脚位置逐渐远离巷道,底板内煤岩层发生塑性变形破坏的范围增大,从而导致巷道两帮和底板变形量的增加;通过施打底角斜锚索和锚杆可以控制底煤水平方向运移和其抗剪能力,同时施打底板锚杆或短锚索可以控制底煤垂向方向运移和其强度值。现场工业性试验期间提出了具体的围岩控制方案,围岩整体控制效果较好,整个巷道服务期间其底鼓量最大值不超过0.5 m。
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关键词
留设
底
煤
底鼓
显现
弹性地基
数值模拟
围岩控制
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职称材料
高应力大巷底鼓机理及其稳定性控制方法
4
作者
常庆灵
《煤矿现代化》
2025年第1期129-134,共6页
针对余吾煤业1号回风大巷在高应力扰动下出现的巷道底鼓严重问题,综合运用理论分析、数值计算和现场试验相结合的方法,系统研究了高应力大巷底鼓机理及其稳定性控制方法。理论计算结果表明,高应力巷道底板破坏深度达1.35 m,底板滑移面...
针对余吾煤业1号回风大巷在高应力扰动下出现的巷道底鼓严重问题,综合运用理论分析、数值计算和现场试验相结合的方法,系统研究了高应力大巷底鼓机理及其稳定性控制方法。理论计算结果表明,高应力巷道底板破坏深度达1.35 m,底板滑移面受到的滑动力达3.11 MPa,超过了底板砂质泥岩极限抗拉强度,导致巷道底板发生底鼓。从高应力巷道底鼓控制角度出发,提出了高应力巷道顶底板加强锚索与巷道两帮锚杆联合支护的巷道底鼓控制技术,数值模拟结果表明巷道底鼓量可降低67%,有效控制底鼓的同时,也可为巷道整体稳定提供支撑。通过现场试验,研究提出的巷道底鼓控制方法可使回风大巷顶板下沉值降低37%,底鼓值降低72%,两帮变形量降低53%,有效保证了回风大巷的稳定。研究结果对于指导深部矿井高应力环境下巷道底鼓控制具有重要实践意义。
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关键词
高应力巷道
围岩变形
底鼓
稳定性
支护
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职称材料
泥质弱胶结软岩回采巷道强底鼓分层硬化支护技术研究
5
作者
黎劲东
《能源与环保》
2025年第1期233-240,共8页
针对泥质弱胶结软岩回采巷道强底鼓难控制的问题,采用理论分析、现场实测、数值模拟与工业试验的方法开展了底板分层硬化支护技术研究工作。首先,现场调研掌握了110207工作面回风巷底鼓量大于1000mm、底鼓处泥泞松软,具有底鼓量大且持...
针对泥质弱胶结软岩回采巷道强底鼓难控制的问题,采用理论分析、现场实测、数值模拟与工业试验的方法开展了底板分层硬化支护技术研究工作。首先,现场调研掌握了110207工作面回风巷底鼓量大于1000mm、底鼓处泥泞松软,具有底鼓量大且持续时间长的显著特征。通过分析岩样X衍射矿物成份明确了顶板淋水与底板高黏土矿物岩层共存是其变形的根本原因。其次,采用数值模拟研究了巷道围岩的变形破坏过程、位移分布特征与分层硬化支护控制作用机理,研究表明,底板非硬化情况下直接打设锚索无法控制大量底鼓,其原因是锚索预应力无法有效扩散。最后,提出了先采用混凝土薄层硬化封闭底板再锚索支护最后混凝土厚层硬化的控制方案,该方案强调了硬化隔离底板与加强支护的双重重要性,矿压监测数据证明,顶底板移近量最大维持到64mm,两帮移近量维持在102mm,后期的平均变形量维持在每天小于1mm,巷道围岩趋于稳定保证了回采工作的正常进行。
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关键词
软岩
泥质弱胶结
回采巷道
底鼓
支护技术
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职称材料
窄煤柱大断面沿空巷道底鼓控制技术研究
6
作者
张小飞
苏琪
《能源与节能》
2025年第2期194-196,300,共4页
为实现窄煤柱大断面沿空巷道底鼓的有效控制,以6307工作面回风平巷为研究对象,结合现场条件及支护方案分析了巷道的底鼓特征和变形原理,并采用底板锚杆支护方式控制底鼓。现场应用后,6307工作面回风平巷底鼓突出问题得以解决,其中,煤柱...
为实现窄煤柱大断面沿空巷道底鼓的有效控制,以6307工作面回风平巷为研究对象,结合现场条件及支护方案分析了巷道的底鼓特征和变形原理,并采用底板锚杆支护方式控制底鼓。现场应用后,6307工作面回风平巷底鼓突出问题得以解决,其中,煤柱侧、实体煤侧底鼓量分别为159~246、 197~379 mm,回风平巷底鼓量整体较小,巷道断面可满足采面后续回采需求。
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关键词
沿空巷道
底鼓
大断面
窄煤柱
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职称材料
采煤工作面切顶卸压留巷复用巷道底鼓控制技术研究
7
作者
纪玮
《能源与节能》
2025年第1期127-129,共3页
针对沿空留巷巷道底鼓量大的问题,以11303轨道顺槽为研究对象,通过分析轨道顺槽围岩特征及现场地质条件,针对性地提出了底鼓控制措施。首先,在11303工作面切眼及回采巷道进行深孔爆破,以弱化顶板,降低采面采动影响,为轨道顺槽底鼓的控...
针对沿空留巷巷道底鼓量大的问题,以11303轨道顺槽为研究对象,通过分析轨道顺槽围岩特征及现场地质条件,针对性地提出了底鼓控制措施。首先,在11303工作面切眼及回采巷道进行深孔爆破,以弱化顶板,降低采面采动影响,为轨道顺槽底鼓的控制创造良好的应力环境;其次,通过强化轨道顺槽顶板及采面帮的支护强度,以降低顶板下沉、巷帮变形等对底鼓的影响;最后,采用人工卧底及机械化运输方式实现了底板的快速修整,同时,在局部变形严重区布置角锚杆,以强化支护。工程应用后,11303轨道顺槽底鼓严重问题得以解决,巷道高度控制在3.00 m以上,可满足后续使用需求。
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关键词
沿空巷道
底鼓
围岩卸压
强化支护
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职称材料
采煤工作面沿空留巷底鼓控制技术研究
8
作者
闫峰
《能源与节能》
2025年第2期209-211,共3页
对3307采煤工作面材料巷充填留巷期间围岩变形特征进行了分析,并结合现场地质条件、材料巷充填留巷方案等,提出采用“控顶+限帮+强底”为核心的围岩支护技术方案,通过强化围岩支护强度,以控制留巷段底鼓。结合现场情况,分析了3307材料...
对3307采煤工作面材料巷充填留巷期间围岩变形特征进行了分析,并结合现场地质条件、材料巷充填留巷方案等,提出采用“控顶+限帮+强底”为核心的围岩支护技术方案,通过强化围岩支护强度,以控制留巷段底鼓。结合现场情况,分析了3307材料巷充填留巷底鼓控制技术方案的应用效果,结果表明,材料巷充填留巷底鼓控制措施应用后,留巷段顶板、底板、柔模墙体及实体煤帮变形量分别为75、 254、 28、 146 mm,留巷段围岩变形严重、底鼓量大的问题得以有效解决。
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关键词
沿空留巷
底鼓
控制
锚注
卸压
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职称材料
高铁泥岩隧道围岩蠕变对仰拱底鼓的影响
被引量：
1
9
作者
梁庆国
岳建平
+2 位作者
周稳弟
孙纬宇
李景
《铁道工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期80-85,共6页
研究目的:针对泥岩地区高铁隧道修建过程中出现的仰拱底鼓病害,本文采用参数反演与数值模拟相结合的方法,全面分析围岩蠕变对仰拱底鼓的影响,并采用锚杆支护与仰拱加强的工程措施对仰拱底鼓进行治理。研究结论:(1)Burgers模型能较好地...
研究目的:针对泥岩地区高铁隧道修建过程中出现的仰拱底鼓病害,本文采用参数反演与数值模拟相结合的方法,全面分析围岩蠕变对仰拱底鼓的影响,并采用锚杆支护与仰拱加强的工程措施对仰拱底鼓进行治理。研究结论:(1)Burgers模型能较好地符合泥岩表现出的明显的衰减蠕变和稳定蠕变特征;(2)随着时间的增加,围岩不断向洞内发生变形,且隧道拱顶沉降、水平收敛和拱底隆起一直在增大,并经历了三个阶段:瞬时变形阶段、衰减蠕变阶段与稳定蠕变阶段;(3)仰拱结构内力随着蠕变时间增加同样在增大,并在蠕变一定年限后,仰拱填充中心的拉应力将超过混凝土的抗拉强度,导致仰拱填充沿中心位置开裂;(4)锚杆支护的最优长度为5 m,最佳间距为0.9~1.2 m,在此基础上通过加强仰拱来进一步抑制仰拱底鼓变形,并且建议仰拱支护强度选用C30~C40;(5)本研究结果可为类似工程的建设与施工提供建议与参考。
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关键词
泥岩隧道
仰拱
底鼓
参数反演
数值模拟
底鼓
控制
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职称材料
深部矿井软底回采巷道底鼓机理及防治研究
被引量：
1
10
作者
张杰
王力
+2 位作者
杨涛
何义峰
高守世
《煤炭技术》
CAS
2024年第4期12-17,共6页
针对山阳煤矿软底回采巷道严重底鼓的难题,采用理论分析、数值模拟和现场应用的方法,基于塑性理论建立了巷道底板岩体滑移线底鼓力学模型。研究表明,巷道底板破坏岩体主要分为3个区,分别为主动极限区、过渡区和被动极限区,推导了巷道底...
针对山阳煤矿软底回采巷道严重底鼓的难题,采用理论分析、数值模拟和现场应用的方法,基于塑性理论建立了巷道底板岩体滑移线底鼓力学模型。研究表明,巷道底板破坏岩体主要分为3个区,分别为主动极限区、过渡区和被动极限区,推导了巷道底板岩体的最大破坏深度,提出了锚索+卸压槽联合控制底鼓的方法。采用数值模拟的方法验证了联合控制方案的可行性,现场应用效果表明该方法能够有效控制软底巷道底鼓,为相似地质条件底鼓问题的研究提供了一定的帮助。
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关键词
底鼓
机理
软
底
巷道
滑移线理论
联合控制
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职称材料
大断面隧道仰拱底鼓破坏模式探析
被引量：
1
11
作者
许阳
《工程建设与设计》
2024年第3期74-76,共3页
为了提升隧道的设计水平,分析了大断面隧道仰拱底鼓的影响因素,基于薄板压曲微分方程推导了仰拱底鼓临界平衡公式。随后,依托某高速公路隧道,利用ABAQUS软件建立有限元模型,探讨了大断面隧道底鼓的破坏过程和变形机理,同时提出了大断面...
为了提升隧道的设计水平,分析了大断面隧道仰拱底鼓的影响因素,基于薄板压曲微分方程推导了仰拱底鼓临界平衡公式。随后,依托某高速公路隧道,利用ABAQUS软件建立有限元模型,探讨了大断面隧道底鼓的破坏过程和变形机理,同时提出了大断面隧道在施工和运营期间的仰拱底鼓控制措施。
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关键词
大断面
隧道仰拱
底鼓
机理
底鼓
过程
有限元
控制措施
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职称材料
察哈素煤矿巷道底鼓测试及治理技术研究
被引量：
4
12
作者
刘耀明
秦江艳
+1 位作者
王剑峰
张智山
《煤炭工程》
北大核心
2014年第2期34-36,共3页
通过在察哈素煤矿东翼胶运大巷实施的底鼓测试试验,全程监测了底鼓的累计变化规律和底鼓波及岩层深度,并结合实际情况分析查明了引起察哈素煤矿巷道底鼓的原因,确定了该底鼓属于挤压流动性底鼓,制定了"混凝土反拱永久支护+底脚锚...
通过在察哈素煤矿东翼胶运大巷实施的底鼓测试试验,全程监测了底鼓的累计变化规律和底鼓波及岩层深度,并结合实际情况分析查明了引起察哈素煤矿巷道底鼓的原因,确定了该底鼓属于挤压流动性底鼓,制定了"混凝土反拱永久支护+底脚锚杆加固"的底鼓治理方案。
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关键词
察哈素煤矿
巷道
底鼓
测试
底鼓
底
角锚杆
底鼓
治理
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职称材料
浅埋中厚煤层沿空留巷底板变形力学分析及底鼓控制技术
被引量：
2
13
作者
严超超
张国恩
+3 位作者
常通
王朋飞
王天平
吴昌泉
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期11-20,共10页
沿空留巷技术对提高煤炭采出率、改善巷道应力环境及保障矿井安全、高效有重要意义。为了解决浅埋煤层沿空留巷底鼓变形的问题,以乌兰木伦煤矿12407和12408综采工作面为工程背景,基于顶板载荷条带分割法引入等效载荷概念,建立沿空留巷...
沿空留巷技术对提高煤炭采出率、改善巷道应力环境及保障矿井安全、高效有重要意义。为了解决浅埋煤层沿空留巷底鼓变形的问题,以乌兰木伦煤矿12407和12408综采工作面为工程背景,基于顶板载荷条带分割法引入等效载荷概念,建立沿空留巷底板等效载荷分布模型,进行沿空留巷底板力学分析并计算出巷道底板的最大底鼓量,采用FLAC~(3D)数值计算方法分析沿空留巷底鼓变形主控因素,数值模拟结果显示:巷旁充填体与隔离煤柱的强度差异性导致巷道底板非对称变形,同时在超前高应力和高强度支护的复合作用下,底板成为围岩承载系统中的薄弱环节最终发生破坏,基于上述理论分析、数值模拟及现场工程实践提出浅埋煤层沿空留巷底鼓控制技术。结果表明:沿空留巷严重底鼓主要是由于工作面推进后超前段煤帮塑性区煤体和巷旁支护体处于高应力作用下,致使底板岩层发生高应力剪切破坏和拉伸破坏;通过优化支护方案,防止工作面推进后顶板无法及时垮落造成悬顶,可有效减小留巷底鼓变形,并提出了巷旁充填体迎山角浇筑设计,优化巷旁充填体参数与底板岩层强度匹配等沿空留巷底鼓防治措施,从减小高应力区应力集中、缓解巷道底板卸压变形和提高底板岩层强度3方面控制沿空留巷底鼓量。现场工程实践表明,上述方法对沿空留巷底鼓作用有良好改善,保障了沿空留巷安全,实现矿山无煤柱的安全经济开采。
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关键词
沿空留巷
底
板变形
顶板载荷条带分割法
底鼓
防控措施
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职称材料
基于“卸-让-支”理念的大巷底鼓控制技术应用研究
被引量：
1
14
作者
刘桥
赵利安
《能源技术与管理》
2024年第1期66-70,181,共6页
针对晋煤集团岳城矿大巷底鼓现象严重、帮部煤体结构破碎严重威胁大巷稳定性的问题,基于影响因素分析,结合现场工程实践经验,提出了基于“卸-让-支”理念的巷道围岩底鼓控制技术体系,从滞后拉底后巷帮支护的锚杆和锚索参数设计及底板反...
针对晋煤集团岳城矿大巷底鼓现象严重、帮部煤体结构破碎严重威胁大巷稳定性的问题,基于影响因素分析,结合现场工程实践经验,提出了基于“卸-让-支”理念的巷道围岩底鼓控制技术体系,从滞后拉底后巷帮支护的锚杆和锚索参数设计及底板反底拱支护设计等方面给出了破碎围岩巷道底鼓控制技术措施。采取底鼓控制技术后,有效缓解了大巷底鼓现象,大大降低了底鼓对生产的干扰。
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关键词
大巷
底鼓
锚杆
锚索
巷道围岩
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职称材料
地下水作用致隧道底鼓和双块式无砟轨道变形规律研究
被引量：
2
15
作者
张彩亮
刘秀波
+2 位作者
柯在田
张玉芳
马帅
《铁道建筑》
北大核心
2024年第6期1-8,共8页
水压作用会导致隧道底鼓变形,变形传递至轨道会引起轨道几何状态不良。本文从轨道几何形位变化角度出发,对水压力作用导致隧道底鼓时引发的轨道几何状态劣化问题展开深入研究,提出了水压力的近似计算方法;基于荷载-结构法建立了隧道内...
水压作用会导致隧道底鼓变形,变形传递至轨道会引起轨道几何状态不良。本文从轨道几何形位变化角度出发,对水压力作用导致隧道底鼓时引发的轨道几何状态劣化问题展开深入研究,提出了水压力的近似计算方法;基于荷载-结构法建立了隧道内双块式无砟轨道数值计算模型,分析了不同找平层水压作用下轨道的几何不平顺特征和变化规律。结果表明:隧道底鼓-无砟轨道几何不平顺现象是道床板与找平层接触状态变化、沿线路纵向与隧道横断面内的横向变形叠加作用的结果;水压作用除引起轨道高低几何状态劣化外,还可导致轨道轨向、水平变化及扭曲变形;受承压水头和水压分布长度影响,水压引起的内外轨的高低、轨向以及轨道水平变化曲线具有各自形态特征,而并非单一抛物线或正弦线。通过数值模拟,验证了隧底找平层底鼓变形的接触状态非线性力学行为,揭示了底鼓变形下轨道线路三角坑的形成机理。
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关键词
高速铁路
隧道
数值模拟
底鼓
变形
双块式无砟轨道
水压作用
轨道几何状态
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职称材料
深井高应力软岩巷道底鼓力学机理及控制技术研究
被引量：
1
16
作者
孙福江
宋平
庞新坤
《煤炭工程》
北大核心
2024年第3期45-50,共6页
为解决林西矿深井高应力软岩巷道底鼓问题,论文通过理论分析和现场实测相结合方法,研究分析出了深井高应力软岩巷道底鼓力学机理及控制技术,得出了如下结论:(1)推导出了巷道两侧底板极限破坏深度、极限破坏宽度以及沿滑移面有效滑动力...
为解决林西矿深井高应力软岩巷道底鼓问题,论文通过理论分析和现场实测相结合方法,研究分析出了深井高应力软岩巷道底鼓力学机理及控制技术,得出了如下结论:(1)推导出了巷道两侧底板极限破坏深度、极限破坏宽度以及沿滑移面有效滑动力的计算公式;(2)判断出了林西矿1791-2工作面回风巷底板破坏为挤压流动性底鼓,全断面破坏鼓起形式;(3)分析出了巷道底鼓机理、底鼓原因以及控制途径;(4)提出了“顶、帮、底同治”控制巷道底鼓技术,顶帮采用高强预应力锚杆网+锚索支护,底板采用预应力锚索锚注加固+混凝土铺底技术;(5)现场工业试验表明巷道底鼓得到了有效遏止,能够满足正常使用要求。
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关键词
深井
高应力
软岩巷道
底鼓
机理
底
板控制
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职称材料
沿空留巷底鼓滞后规律的分析与研究
被引量：
2
17
作者
赵文光
马士祥
《煤炭技术》
CAS
2024年第3期70-74,共5页
以乌兰木伦煤矿12407工作面主运顺槽沿空留巷为研究对象,通过理论分析、数值模拟及现场矿压监测,揭示了在回采过程中,沿空留巷底鼓滞后过程的一般规律。研究表明:沿空留巷两侧载荷的分布不均是导致底鼓的直接原因,工作面后方的沿空留巷...
以乌兰木伦煤矿12407工作面主运顺槽沿空留巷为研究对象,通过理论分析、数值模拟及现场矿压监测,揭示了在回采过程中,沿空留巷底鼓滞后过程的一般规律。研究表明:沿空留巷两侧载荷的分布不均是导致底鼓的直接原因,工作面后方的沿空留巷底板承载载荷,存在着不断积累和转移的过程,这为底鼓出现滞后过程创造了条件。再者通过对综采面进行数值模拟以及12407工作面现场的矿压监测,发现沿空留巷底鼓滞后过程主要包括2个阶段:滞后凸显阶段和滞后稳定阶段。并得到了各阶段的力学特征,可以确定顶板变化及垂向压力的关注范围一般为初始滞后工作面后方10~25 m的一段较短距离;滞后采空区关注底板变化范围为实际工作面后方的中部;日常巷道的监测维护及矿压监测范围一般为底鼓滞后最大距离之后。该研究规律,可为相似工程的综采面沿空留巷支护设计以及巷道的加强支护区域提供参考。
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关键词
沿空留巷
底鼓
滞后规律
数值模拟
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职称材料
特厚煤层回采巷道底鼓力学特性及控制研究
被引量：
1
18
作者
丁维波
高卫卫
+1 位作者
肖琦
王丹影
《中国煤炭》
北大核心
2024年第10期75-83,共9页
针对特厚煤层回采巷道底鼓难以治理的难题,以陕西陕煤曹家滩矿业有限公司(以下简称“曹家滩煤矿”)122110回采巷道作为研究背景,通过现场观测得到特厚煤层回采巷道围岩变形特征,采用理论分析的方法研究区段煤柱上覆关键层破断结构及巷...
针对特厚煤层回采巷道底鼓难以治理的难题,以陕西陕煤曹家滩矿业有限公司(以下简称“曹家滩煤矿”)122110回采巷道作为研究背景,通过现场观测得到特厚煤层回采巷道围岩变形特征,采用理论分析的方法研究区段煤柱上覆关键层破断结构及巷道底鼓机理,通过数值模拟的方法得到底鼓控制措施。研究表明,巷道两侧非对称集中应力导致底板产生非对称底鼓,特厚煤层回采覆岩破断形成不同的承载结构。基于关键层破断特征构建了特厚煤层“下位台阶上位铰接”结构力学计算模型,得到区段煤柱上方载荷计算式;根据滑移线理论建立了巷道非对称底鼓的力学模型,得到了底板破坏深度及位置计算式。由理论计算和数值模拟,得出切槽卸压的底鼓治理措施并计算了切槽参数。通过在曹家滩煤矿现场试验表明,采用3 m×0.5 m(深×宽)切槽方案后,底板平均底鼓量为128.4 mm,较未切槽前减小了81.8%,能够满足综放工作面正常回采需求,可为类似地质工况条件提供参考。
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关键词
特厚煤层
“下位台阶上位铰接”结构
非对称巷道
底鼓
切槽卸压
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职称材料
弱胶结软岩巷道底鼓控制关键技术研究
被引量：
2
19
作者
孙浩
王立兵
+1 位作者
王富成
范文宇
《煤炭与化工》
CAS
2024年第3期1-6,10,共7页
针对老公营子煤矿6号煤层西翼工作面运输巷道底鼓,影响煤矿井下运输和安全生产的问题。首先对巷道底板的岩性及结构进行取样和测试,发现其中含有亲水性较高的粘土矿物。其次,从巷道底板的力学机理出发,建立了巷道底板力学模型。通过增...
针对老公营子煤矿6号煤层西翼工作面运输巷道底鼓,影响煤矿井下运输和安全生产的问题。首先对巷道底板的岩性及结构进行取样和测试,发现其中含有亲水性较高的粘土矿物。其次,从巷道底板的力学机理出发,建立了巷道底板力学模型。通过增加底板锚固层厚度,可以有效控制底板变形,保证巷道围岩的稳定性。通过FLAC3D数值模拟分析现有巷道支护方案下的巷道变形,与现场实测变形结果相吻合,表明现有支护方案和参数不合理。对巷道支护方案进行合理优化,提出了“生石灰底铺层+预应力锚索+混凝土弧形梁+金属网+C20高强混凝土充填”的反底拱结构支护优化方案,并于井下试验段进行工业验证。结果表明,优化后的巷道支护方案对控制顶底板及两帮变形的效果显著,有效保证了矿井的安全高效生产。
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关键词
大断面
软岩巷道
数值模拟
控制
底鼓
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职称材料
注浆加固技术在巷道底鼓治理中的应用研究
20
作者
郭磊磊
《西部探矿工程》
CAS
2024年第10期109-111,共3页
为保证巷道正常使用,针对伯方煤矿三盘区回风大巷受到两侧综采工作面采动动压影响底鼓变形严重问题,采用新型注浆水泥混合材料进行加固治理,通过配比试验对各项参数指标进行优化确定,选择使用水灰比为0.8∶1的比重进行浅部注浆,水灰比为...
为保证巷道正常使用,针对伯方煤矿三盘区回风大巷受到两侧综采工作面采动动压影响底鼓变形严重问题,采用新型注浆水泥混合材料进行加固治理,通过配比试验对各项参数指标进行优化确定,选择使用水灰比为0.8∶1的比重进行浅部注浆,水灰比为1.1∶1的比重进行深层注浆,加固治理后的巷道水平移近量小于57mm,垂直方向移近量小于42mm,底鼓变形的治理效果较好。
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关键词
底
板加固
控制
底鼓
注浆材料
变形监测
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职称材料
题名
考虑多层施工缝界面效应的富水高铁隧道底鼓变形机制
1
作者
陈鑫磊
余楚海
张学民
武朝光
张永兴
机构
中南大学土木工程学院
中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室
南京市燕子矶片区整治开发有限责任公司
南京林业大学土木工程学院
出处
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025年第1期443-455,共13页
基金
国家自然科学基金高铁联合基金资助项目(U1934211)
南京滨诚整治开发计划项目(PPP202202)。
文摘
当前,针对富水高铁隧道底鼓病害的研究尚未考虑隧底分层浇筑施工缝界面效应的影响。为补充相关研究空白,结合既有隧道底鼓病害案例,通过引入内聚力模型模拟隧底分层施工结构缝界面力学效应,建立富水高铁隧道底鼓精细化数值计算模型,分析外水压力作用下高铁隧道底部结构施工缝界面损伤状态、变形模式及应力场分布,揭示高水压作用下高铁隧道轨隆病害及层间离缝形成机制,并对不同仰拱施工方式与不同施工缝界面处理措施开展参数分析。研究结果表明:相较于传统不建立隧底施工缝界面接触单元的计算模型,考虑隧底施工缝界面效应时计算所得底鼓变形明显增大,增幅约31%;外水压抬升隧底结构会造成施工缝界面开裂,界面离缝主要分布于整个仰拱-填充界面,和靠近拱脚侧填充-找平层界面;靠近边墙侧道床板-找平层界面同样会产生损伤,其损伤范围较小,但受列车荷载循环作用该初始损伤存在进一步扩展的风险;仰拱-填充界面是削弱隧道抗底鼓变形能力的主要因素,通过界面凿毛以及涂刷界面剂增强施工缝黏结强度可有效提高隧底结构的抗底鼓变形能力;针对富水深埋高铁隧道,建议施工阶段应当重视仰拱与填充分层浇筑界面的强化处理,而在病害整治过程中应关注相关位置的离缝检测与控制。
关键词
高铁隧道
高水压
底鼓
变形
界面开裂
内聚力模型
Keywords
high-speed railway tunnel
high hydraulic pressure
floor heave deformation
interfacial cracking
cohesive zone model
分类号
U25 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
多煤层重复采动条件下大巷底鼓破坏规律研究
2
作者
陈立新
付玉平
李川田
机构
华晋焦煤有限责任公司沙曲一号煤矿
太原科技大学安全与应急管理工程学院
出处
《能源与节能》
2025年第2期59-63,共5页
文摘
在多煤层重复采动影响及煤柱集中应力作用下,底板大巷底板变形控制难度极大。针对多煤层重复采动条件下巷道底鼓控制难题,以沙曲一矿+400 m水平大巷为研究背景,采用FLAC^(3D)数值模拟方法,开展了多煤层重复采动条件下大巷底鼓破坏规律的研究。结果表明:1)各煤层开采对底板大巷底鼓的影响不同,2号煤层采动影响较小,3+4号煤层与5号煤层的采动是大巷底鼓变形的主要影响因素,5号煤层开采后大巷底鼓量达到556.78 mm;2)巷道两帮垂直应力峰值随各煤层的开采不断增大,大巷围岩塑性破坏区域范围呈增大趋势。
关键词
底鼓
重复采动
多煤层
数值模拟
Keywords
floor heave
repeated mining
multiple coal seams
numerical simulation
分类号
TD327.3 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
深埋煤层留底煤开采巷道底鼓显现机理及其防治研究
3
作者
田晓兵
邓辉
谢福星
史星星
董哲
张怀忠
郑铮
机构
陕西彬长胡家河矿业有限公司
北京中煤矿山工程有限公司
中核勘察设计研究有限公司工程技术研究中心
出处
《煤炭工程》
北大核心
2025年第1期60-70,共11页
基金
中煤科工开采研究院科技创新基金重点项目(KCYJY-2021-ZD-02)
国家自然科学基金项目(52104091)
天地科技开采设计事业部创新基金重点项目(KJ-2021-KCZD-02)。
文摘
为探究留设底煤开采工作面内巷道底鼓的发生机理及相应的围岩控制技术,以胡家河煤矿402104轨道平巷为工程背景,通过现场矿压监测、理论计算分析、数值模拟研究和现场工业性试验相结合的方法对其进行了系统的研究,结果表明:留设底煤厚度的增加将会导致拱脚位置的水平和垂向偏移量均呈远离巷道的趋势,而留设底煤粘聚力的增加则会导致拱脚位置水平偏移量呈靠近巷道的趋势,垂向偏移量呈远离巷道的趋势;随着拱脚位置逐渐远离巷道,底板内煤岩层发生塑性变形破坏的范围增大,从而导致巷道两帮和底板变形量的增加;通过施打底角斜锚索和锚杆可以控制底煤水平方向运移和其抗剪能力,同时施打底板锚杆或短锚索可以控制底煤垂向方向运移和其强度值。现场工业性试验期间提出了具体的围岩控制方案,围岩整体控制效果较好,整个巷道服务期间其底鼓量最大值不超过0.5 m。
关键词
留设
底
煤
底鼓
显现
弹性地基
数值模拟
围岩控制
Keywords
reserved bottom coal
floor heave
elastic foundation
numerical simulation
surrounding rock control
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
高应力大巷底鼓机理及其稳定性控制方法
4
作者
常庆灵
机构
山西潞安集团余吾煤业有限责任公司
出处
《煤矿现代化》
2025年第1期129-134,共6页
文摘
针对余吾煤业1号回风大巷在高应力扰动下出现的巷道底鼓严重问题,综合运用理论分析、数值计算和现场试验相结合的方法,系统研究了高应力大巷底鼓机理及其稳定性控制方法。理论计算结果表明,高应力巷道底板破坏深度达1.35 m,底板滑移面受到的滑动力达3.11 MPa,超过了底板砂质泥岩极限抗拉强度,导致巷道底板发生底鼓。从高应力巷道底鼓控制角度出发,提出了高应力巷道顶底板加强锚索与巷道两帮锚杆联合支护的巷道底鼓控制技术,数值模拟结果表明巷道底鼓量可降低67%,有效控制底鼓的同时,也可为巷道整体稳定提供支撑。通过现场试验,研究提出的巷道底鼓控制方法可使回风大巷顶板下沉值降低37%,底鼓值降低72%,两帮变形量降低53%,有效保证了回风大巷的稳定。研究结果对于指导深部矿井高应力环境下巷道底鼓控制具有重要实践意义。
关键词
高应力巷道
围岩变形
底鼓
稳定性
支护
Keywords
high stress roadway
surrounding rock deformation
bottom drum
stability
support
分类号
TD327.3 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
泥质弱胶结软岩回采巷道强底鼓分层硬化支护技术研究
5
作者
黎劲东
机构
国家能源集团宁夏煤业有限责任公司清水营煤矿
出处
《能源与环保》
2025年第1期233-240,共8页
基金
国家能源集团重点科技项目(Q/NMHTBZ-JS096-2.0)。
文摘
针对泥质弱胶结软岩回采巷道强底鼓难控制的问题,采用理论分析、现场实测、数值模拟与工业试验的方法开展了底板分层硬化支护技术研究工作。首先,现场调研掌握了110207工作面回风巷底鼓量大于1000mm、底鼓处泥泞松软,具有底鼓量大且持续时间长的显著特征。通过分析岩样X衍射矿物成份明确了顶板淋水与底板高黏土矿物岩层共存是其变形的根本原因。其次,采用数值模拟研究了巷道围岩的变形破坏过程、位移分布特征与分层硬化支护控制作用机理,研究表明,底板非硬化情况下直接打设锚索无法控制大量底鼓,其原因是锚索预应力无法有效扩散。最后,提出了先采用混凝土薄层硬化封闭底板再锚索支护最后混凝土厚层硬化的控制方案,该方案强调了硬化隔离底板与加强支护的双重重要性,矿压监测数据证明,顶底板移近量最大维持到64mm,两帮移近量维持在102mm,后期的平均变形量维持在每天小于1mm,巷道围岩趋于稳定保证了回采工作的正常进行。
关键词
软岩
泥质弱胶结
回采巷道
底鼓
支护技术
Keywords
soft rock
argillaceous weak cementation
mining roadway
floor heave
supporting technology
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
窄煤柱大断面沿空巷道底鼓控制技术研究
6
作者
张小飞
苏琪
机构
山西王家岭煤业有限公司
出处
《能源与节能》
2025年第2期194-196,300,共4页
文摘
为实现窄煤柱大断面沿空巷道底鼓的有效控制,以6307工作面回风平巷为研究对象,结合现场条件及支护方案分析了巷道的底鼓特征和变形原理,并采用底板锚杆支护方式控制底鼓。现场应用后,6307工作面回风平巷底鼓突出问题得以解决,其中,煤柱侧、实体煤侧底鼓量分别为159~246、 197~379 mm,回风平巷底鼓量整体较小,巷道断面可满足采面后续回采需求。
关键词
沿空巷道
底鼓
大断面
窄煤柱
Keywords
gob-side roadway
floor heave
large section
narrow pillar
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
采煤工作面切顶卸压留巷复用巷道底鼓控制技术研究
7
作者
纪玮
机构
山西汾西矿业(集团)有限责任公司曙光煤矿
出处
《能源与节能》
2025年第1期127-129,共3页
文摘
针对沿空留巷巷道底鼓量大的问题,以11303轨道顺槽为研究对象,通过分析轨道顺槽围岩特征及现场地质条件,针对性地提出了底鼓控制措施。首先,在11303工作面切眼及回采巷道进行深孔爆破,以弱化顶板,降低采面采动影响,为轨道顺槽底鼓的控制创造良好的应力环境;其次,通过强化轨道顺槽顶板及采面帮的支护强度,以降低顶板下沉、巷帮变形等对底鼓的影响;最后,采用人工卧底及机械化运输方式实现了底板的快速修整,同时,在局部变形严重区布置角锚杆,以强化支护。工程应用后,11303轨道顺槽底鼓严重问题得以解决,巷道高度控制在3.00 m以上,可满足后续使用需求。
关键词
沿空巷道
底鼓
围岩卸压
强化支护
Keywords
gob-side roadway
floor heave
pressure relief of surrounding rock
support reinforcement
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
采煤工作面沿空留巷底鼓控制技术研究
8
作者
闫峰
机构
山西汾西矿业集团水峪煤业有限责任公司
出处
《能源与节能》
2025年第2期209-211,共3页
文摘
对3307采煤工作面材料巷充填留巷期间围岩变形特征进行了分析,并结合现场地质条件、材料巷充填留巷方案等,提出采用“控顶+限帮+强底”为核心的围岩支护技术方案,通过强化围岩支护强度,以控制留巷段底鼓。结合现场情况,分析了3307材料巷充填留巷底鼓控制技术方案的应用效果,结果表明,材料巷充填留巷底鼓控制措施应用后,留巷段顶板、底板、柔模墙体及实体煤帮变形量分别为75、 254、 28、 146 mm,留巷段围岩变形严重、底鼓量大的问题得以有效解决。
关键词
沿空留巷
底鼓
控制
锚注
卸压
Keywords
gob side entry retaining
floor heave control
anchor grouting
pressure relief
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
高铁泥岩隧道围岩蠕变对仰拱底鼓的影响
被引量：
1
9
作者
梁庆国
岳建平
周稳弟
孙纬宇
李景
机构
兰州交通大学
出处
《铁道工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期80-85,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51968041)
中国博士后科学基金项目(2021M693843)
+1 种基金
兰州交通大学“百名青年优秀人才培养计划”
甘肃省教育厅优秀研究生“创新之星”项目(2021CXZX-642,2022CXZX-531)。
文摘
研究目的:针对泥岩地区高铁隧道修建过程中出现的仰拱底鼓病害,本文采用参数反演与数值模拟相结合的方法,全面分析围岩蠕变对仰拱底鼓的影响,并采用锚杆支护与仰拱加强的工程措施对仰拱底鼓进行治理。研究结论:(1)Burgers模型能较好地符合泥岩表现出的明显的衰减蠕变和稳定蠕变特征;(2)随着时间的增加,围岩不断向洞内发生变形,且隧道拱顶沉降、水平收敛和拱底隆起一直在增大,并经历了三个阶段:瞬时变形阶段、衰减蠕变阶段与稳定蠕变阶段;(3)仰拱结构内力随着蠕变时间增加同样在增大,并在蠕变一定年限后,仰拱填充中心的拉应力将超过混凝土的抗拉强度,导致仰拱填充沿中心位置开裂;(4)锚杆支护的最优长度为5 m,最佳间距为0.9~1.2 m,在此基础上通过加强仰拱来进一步抑制仰拱底鼓变形,并且建议仰拱支护强度选用C30~C40;(5)本研究结果可为类似工程的建设与施工提供建议与参考。
关键词
泥岩隧道
仰拱
底鼓
参数反演
数值模拟
底鼓
控制
Keywords
tunnel in mudstone
invert heave
parameter inversion
numerical simulation
invert heave control
分类号
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
深部矿井软底回采巷道底鼓机理及防治研究
被引量：
1
10
作者
张杰
王力
杨涛
何义峰
高守世
机构
西安科技大学能源学院
出处
《煤炭技术》
CAS
2024年第4期12-17,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(52004200)。
文摘
针对山阳煤矿软底回采巷道严重底鼓的难题,采用理论分析、数值模拟和现场应用的方法,基于塑性理论建立了巷道底板岩体滑移线底鼓力学模型。研究表明,巷道底板破坏岩体主要分为3个区,分别为主动极限区、过渡区和被动极限区,推导了巷道底板岩体的最大破坏深度,提出了锚索+卸压槽联合控制底鼓的方法。采用数值模拟的方法验证了联合控制方案的可行性,现场应用效果表明该方法能够有效控制软底巷道底鼓,为相似地质条件底鼓问题的研究提供了一定的帮助。
关键词
底鼓
机理
软
底
巷道
滑移线理论
联合控制
Keywords
floor heave mechanism
soft floor roadway
slip-line theory
joint control
分类号
TD325 [矿业工程—矿井建设]
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
大断面隧道仰拱底鼓破坏模式探析
被引量：
1
11
作者
许阳
机构
中交公路规划设计院有限公司
出处
《工程建设与设计》
2024年第3期74-76,共3页
文摘
为了提升隧道的设计水平,分析了大断面隧道仰拱底鼓的影响因素,基于薄板压曲微分方程推导了仰拱底鼓临界平衡公式。随后,依托某高速公路隧道,利用ABAQUS软件建立有限元模型,探讨了大断面隧道底鼓的破坏过程和变形机理,同时提出了大断面隧道在施工和运营期间的仰拱底鼓控制措施。
关键词
大断面
隧道仰拱
底鼓
机理
底鼓
过程
有限元
控制措施
Keywords
large cross-section
tunnel invert
bottom drum mechanism
bottom drum process
finite element analysis
control measures
分类号
U457 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
察哈素煤矿巷道底鼓测试及治理技术研究
被引量：
4
12
作者
刘耀明
秦江艳
王剑峰
张智山
机构
煤炭工业河北建投建设工程质量监督站
河北建设投资集团有限责任公司
国电建投内蒙古能源有限公司
出处
《煤炭工程》
北大核心
2014年第2期34-36,共3页
文摘
通过在察哈素煤矿东翼胶运大巷实施的底鼓测试试验,全程监测了底鼓的累计变化规律和底鼓波及岩层深度,并结合实际情况分析查明了引起察哈素煤矿巷道底鼓的原因,确定了该底鼓属于挤压流动性底鼓,制定了"混凝土反拱永久支护+底脚锚杆加固"的底鼓治理方案。
关键词
察哈素煤矿
巷道
底鼓
测试
底鼓
底
角锚杆
底鼓
治理
Keywords
Chahasu coal mine
roadway floor heave test
floor heave
footing bolt
floor heave test treatment
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
浅埋中厚煤层沿空留巷底板变形力学分析及底鼓控制技术
被引量：
2
13
作者
严超超
张国恩
常通
王朋飞
王天平
吴昌泉
机构
国能神东煤炭乌兰木伦煤矿
太原理工大学矿业工程学院
出处
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期11-20,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(52274092)。
文摘
沿空留巷技术对提高煤炭采出率、改善巷道应力环境及保障矿井安全、高效有重要意义。为了解决浅埋煤层沿空留巷底鼓变形的问题,以乌兰木伦煤矿12407和12408综采工作面为工程背景,基于顶板载荷条带分割法引入等效载荷概念,建立沿空留巷底板等效载荷分布模型,进行沿空留巷底板力学分析并计算出巷道底板的最大底鼓量,采用FLAC~(3D)数值计算方法分析沿空留巷底鼓变形主控因素,数值模拟结果显示:巷旁充填体与隔离煤柱的强度差异性导致巷道底板非对称变形,同时在超前高应力和高强度支护的复合作用下,底板成为围岩承载系统中的薄弱环节最终发生破坏,基于上述理论分析、数值模拟及现场工程实践提出浅埋煤层沿空留巷底鼓控制技术。结果表明:沿空留巷严重底鼓主要是由于工作面推进后超前段煤帮塑性区煤体和巷旁支护体处于高应力作用下,致使底板岩层发生高应力剪切破坏和拉伸破坏;通过优化支护方案,防止工作面推进后顶板无法及时垮落造成悬顶,可有效减小留巷底鼓变形,并提出了巷旁充填体迎山角浇筑设计,优化巷旁充填体参数与底板岩层强度匹配等沿空留巷底鼓防治措施,从减小高应力区应力集中、缓解巷道底板卸压变形和提高底板岩层强度3方面控制沿空留巷底鼓量。现场工程实践表明,上述方法对沿空留巷底鼓作用有良好改善,保障了沿空留巷安全,实现矿山无煤柱的安全经济开采。
关键词
沿空留巷
底
板变形
顶板载荷条带分割法
底鼓
防控措施
Keywords
gob-side entry retaining
floor deformation
stripe segmentation method of roof load
floor heave
prevention and control measures
分类号
TD323 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
基于“卸-让-支”理念的大巷底鼓控制技术应用研究
被引量：
1
14
作者
刘桥
赵利安
机构
晋能控股装备制造集团煤炭事业部生产技术部
辽宁工程技术大学矿业学院
出处
《能源技术与管理》
2024年第1期66-70,181,共6页
文摘
针对晋煤集团岳城矿大巷底鼓现象严重、帮部煤体结构破碎严重威胁大巷稳定性的问题,基于影响因素分析,结合现场工程实践经验,提出了基于“卸-让-支”理念的巷道围岩底鼓控制技术体系,从滞后拉底后巷帮支护的锚杆和锚索参数设计及底板反底拱支护设计等方面给出了破碎围岩巷道底鼓控制技术措施。采取底鼓控制技术后,有效缓解了大巷底鼓现象,大大降低了底鼓对生产的干扰。
关键词
大巷
底鼓
锚杆
锚索
巷道围岩
分类号
TD322 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
地下水作用致隧道底鼓和双块式无砟轨道变形规律研究
被引量：
2
15
作者
张彩亮
刘秀波
柯在田
张玉芳
马帅
机构
中国铁道科学研究院集团有限公司
中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所
中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所
出处
《铁道建筑》
北大核心
2024年第6期1-8,共8页
基金
中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划(K2022T002)。
文摘
水压作用会导致隧道底鼓变形,变形传递至轨道会引起轨道几何状态不良。本文从轨道几何形位变化角度出发,对水压力作用导致隧道底鼓时引发的轨道几何状态劣化问题展开深入研究,提出了水压力的近似计算方法;基于荷载-结构法建立了隧道内双块式无砟轨道数值计算模型,分析了不同找平层水压作用下轨道的几何不平顺特征和变化规律。结果表明:隧道底鼓-无砟轨道几何不平顺现象是道床板与找平层接触状态变化、沿线路纵向与隧道横断面内的横向变形叠加作用的结果;水压作用除引起轨道高低几何状态劣化外,还可导致轨道轨向、水平变化及扭曲变形;受承压水头和水压分布长度影响,水压引起的内外轨的高低、轨向以及轨道水平变化曲线具有各自形态特征,而并非单一抛物线或正弦线。通过数值模拟,验证了隧底找平层底鼓变形的接触状态非线性力学行为,揭示了底鼓变形下轨道线路三角坑的形成机理。
关键词
高速铁路
隧道
数值模拟
底鼓
变形
双块式无砟轨道
水压作用
轨道几何状态
Keywords
high speed railway
tunnel
numerical simulation
heaving floor deformation
ballastless track with double-block sleeper
water pressure action
track geometry state
分类号
U213.213 [交通运输工程—道路与铁道工程]
U457 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
深井高应力软岩巷道底鼓力学机理及控制技术研究
被引量：
1
16
作者
孙福江
宋平
庞新坤
机构
唐山开滦林西矿业有限公司
华北理工大学矿业工程学院
河北省矿业开发与安全技术实验室
出处
《煤炭工程》
北大核心
2024年第3期45-50,共6页
基金
河北省重点研发计划项目(22374006D)
河北省属高校基本科研业务项目(JQN2021009)。
文摘
为解决林西矿深井高应力软岩巷道底鼓问题,论文通过理论分析和现场实测相结合方法,研究分析出了深井高应力软岩巷道底鼓力学机理及控制技术,得出了如下结论:(1)推导出了巷道两侧底板极限破坏深度、极限破坏宽度以及沿滑移面有效滑动力的计算公式;(2)判断出了林西矿1791-2工作面回风巷底板破坏为挤压流动性底鼓,全断面破坏鼓起形式;(3)分析出了巷道底鼓机理、底鼓原因以及控制途径;(4)提出了“顶、帮、底同治”控制巷道底鼓技术,顶帮采用高强预应力锚杆网+锚索支护,底板采用预应力锚索锚注加固+混凝土铺底技术;(5)现场工业试验表明巷道底鼓得到了有效遏止,能够满足正常使用要求。
关键词
深井
高应力
软岩巷道
底鼓
机理
底
板控制
Keywords
deep mine
high stress
soft rock roadway
mechanism of floor heave
floor control
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
沿空留巷底鼓滞后规律的分析与研究
被引量：
2
17
作者
赵文光
马士祥
机构
中国矿业大学(北京)能源与矿业学院
国能神东煤炭乌兰木伦煤矿
中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院
出处
《煤炭技术》
CAS
2024年第3期70-74,共5页
文摘
以乌兰木伦煤矿12407工作面主运顺槽沿空留巷为研究对象,通过理论分析、数值模拟及现场矿压监测,揭示了在回采过程中,沿空留巷底鼓滞后过程的一般规律。研究表明:沿空留巷两侧载荷的分布不均是导致底鼓的直接原因,工作面后方的沿空留巷底板承载载荷,存在着不断积累和转移的过程,这为底鼓出现滞后过程创造了条件。再者通过对综采面进行数值模拟以及12407工作面现场的矿压监测,发现沿空留巷底鼓滞后过程主要包括2个阶段:滞后凸显阶段和滞后稳定阶段。并得到了各阶段的力学特征,可以确定顶板变化及垂向压力的关注范围一般为初始滞后工作面后方10~25 m的一段较短距离;滞后采空区关注底板变化范围为实际工作面后方的中部;日常巷道的监测维护及矿压监测范围一般为底鼓滞后最大距离之后。该研究规律,可为相似工程的综采面沿空留巷支护设计以及巷道的加强支护区域提供参考。
关键词
沿空留巷
底鼓
滞后规律
数值模拟
Keywords
gob-side entry retaining
floor heave
hysteresis law
numerical simulation
分类号
TD325 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
特厚煤层回采巷道底鼓力学特性及控制研究
被引量：
1
18
作者
丁维波
高卫卫
肖琦
王丹影
机构
陕西陕煤曹家滩矿业有限公司
出处
《中国煤炭》
北大核心
2024年第10期75-83,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(52004200)
甘肃省青年科技基金(23JRRA833)。
文摘
针对特厚煤层回采巷道底鼓难以治理的难题,以陕西陕煤曹家滩矿业有限公司(以下简称“曹家滩煤矿”)122110回采巷道作为研究背景,通过现场观测得到特厚煤层回采巷道围岩变形特征,采用理论分析的方法研究区段煤柱上覆关键层破断结构及巷道底鼓机理,通过数值模拟的方法得到底鼓控制措施。研究表明,巷道两侧非对称集中应力导致底板产生非对称底鼓,特厚煤层回采覆岩破断形成不同的承载结构。基于关键层破断特征构建了特厚煤层“下位台阶上位铰接”结构力学计算模型,得到区段煤柱上方载荷计算式;根据滑移线理论建立了巷道非对称底鼓的力学模型,得到了底板破坏深度及位置计算式。由理论计算和数值模拟,得出切槽卸压的底鼓治理措施并计算了切槽参数。通过在曹家滩煤矿现场试验表明,采用3 m×0.5 m(深×宽)切槽方案后,底板平均底鼓量为128.4 mm,较未切槽前减小了81.8%,能够满足综放工作面正常回采需求,可为类似地质工况条件提供参考。
关键词
特厚煤层
“下位台阶上位铰接”结构
非对称巷道
底鼓
切槽卸压
Keywords
extra-thick coal seam
“lower bench-upper hinge joint”beam structure
asymmetric roadway floor heave
slotting for pressure relief
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
弱胶结软岩巷道底鼓控制关键技术研究
被引量：
2
19
作者
孙浩
王立兵
王富成
范文宇
机构
内蒙古平庄煤业(集团)有限责任公司
出处
《煤炭与化工》
CAS
2024年第3期1-6,10,共7页
文摘
针对老公营子煤矿6号煤层西翼工作面运输巷道底鼓,影响煤矿井下运输和安全生产的问题。首先对巷道底板的岩性及结构进行取样和测试,发现其中含有亲水性较高的粘土矿物。其次,从巷道底板的力学机理出发,建立了巷道底板力学模型。通过增加底板锚固层厚度,可以有效控制底板变形,保证巷道围岩的稳定性。通过FLAC3D数值模拟分析现有巷道支护方案下的巷道变形,与现场实测变形结果相吻合,表明现有支护方案和参数不合理。对巷道支护方案进行合理优化,提出了“生石灰底铺层+预应力锚索+混凝土弧形梁+金属网+C20高强混凝土充填”的反底拱结构支护优化方案,并于井下试验段进行工业验证。结果表明,优化后的巷道支护方案对控制顶底板及两帮变形的效果显著,有效保证了矿井的安全高效生产。
关键词
大断面
软岩巷道
数值模拟
控制
底鼓
Keywords
large section
soft rock roadway
numerical simulation
control of bottom drum
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
注浆加固技术在巷道底鼓治理中的应用研究
20
作者
郭磊磊
机构
山西兰花科技创业股份有限公司伯方煤矿分公司
出处
《西部探矿工程》
CAS
2024年第10期109-111,共3页
文摘
为保证巷道正常使用,针对伯方煤矿三盘区回风大巷受到两侧综采工作面采动动压影响底鼓变形严重问题,采用新型注浆水泥混合材料进行加固治理,通过配比试验对各项参数指标进行优化确定,选择使用水灰比为0.8∶1的比重进行浅部注浆,水灰比为1.1∶1的比重进行深层注浆,加固治理后的巷道水平移近量小于57mm,垂直方向移近量小于42mm,底鼓变形的治理效果较好。
关键词
底
板加固
控制
底鼓
注浆材料
变形监测
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑多层施工缝界面效应的富水高铁隧道底鼓变形机制
陈鑫磊
余楚海
张学民
武朝光
张永兴
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
多煤层重复采动条件下大巷底鼓破坏规律研究
陈立新
付玉平
李川田
《能源与节能》
2025
0
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职称材料
3
深埋煤层留底煤开采巷道底鼓显现机理及其防治研究
田晓兵
邓辉
谢福星
史星星
董哲
张怀忠
郑铮
《煤炭工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
4
高应力大巷底鼓机理及其稳定性控制方法
常庆灵
《煤矿现代化》
2025
0
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职称材料
5
泥质弱胶结软岩回采巷道强底鼓分层硬化支护技术研究
黎劲东
《能源与环保》
2025
0
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职称材料
6
窄煤柱大断面沿空巷道底鼓控制技术研究
张小飞
苏琪
《能源与节能》
2025
0
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职称材料
7
采煤工作面切顶卸压留巷复用巷道底鼓控制技术研究
纪玮
《能源与节能》
2025
0
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职称材料
8
采煤工作面沿空留巷底鼓控制技术研究
闫峰
《能源与节能》
2025
0
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职称材料
9
高铁泥岩隧道围岩蠕变对仰拱底鼓的影响
梁庆国
岳建平
周稳弟
孙纬宇
李景
《铁道工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
10
深部矿井软底回采巷道底鼓机理及防治研究
张杰
王力
杨涛
何义峰
高守世
《煤炭技术》
CAS
2024
1
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职称材料
11
大断面隧道仰拱底鼓破坏模式探析
许阳
《工程建设与设计》
2024
1
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职称材料
12
察哈素煤矿巷道底鼓测试及治理技术研究
刘耀明
秦江艳
王剑峰
张智山
《煤炭工程》
北大核心
2014
4
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职称材料
13
浅埋中厚煤层沿空留巷底板变形力学分析及底鼓控制技术
严超超
张国恩
常通
王朋飞
王天平
吴昌泉
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
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职称材料
14
基于“卸-让-支”理念的大巷底鼓控制技术应用研究
刘桥
赵利安
《能源技术与管理》
2024
1
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职称材料
15
地下水作用致隧道底鼓和双块式无砟轨道变形规律研究
张彩亮
刘秀波
柯在田
张玉芳
马帅
《铁道建筑》
北大核心
2024
2
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职称材料
16
深井高应力软岩巷道底鼓力学机理及控制技术研究
孙福江
宋平
庞新坤
《煤炭工程》
北大核心
2024
1
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职称材料
17
沿空留巷底鼓滞后规律的分析与研究
赵文光
马士祥
《煤炭技术》
CAS
2024
2
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职称材料
18
特厚煤层回采巷道底鼓力学特性及控制研究
丁维波
高卫卫
肖琦
王丹影
《中国煤炭》
北大核心
2024
1
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职称材料
19
弱胶结软岩巷道底鼓控制关键技术研究
孙浩
王立兵
王富成
范文宇
《煤炭与化工》
CAS
2024
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
20
注浆加固技术在巷道底鼓治理中的应用研究
郭磊磊
《西部探矿工程》
CAS
2024
0
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