动载扰动下巷道锚固承载结构冲击破坏机制及控制技术

动载扰动巷道再现冲击地压模拟试验研究杨磊;高富强;卢志国;娄金福;王晓卿【期刊名称】《采矿与岩层控制工程学报》【年(卷),期】2024(6)3【摘要】为解决巷道冲击地压模拟试验难以再现的问题,研发了一套简便的动载扰动巷道冲击地压模拟试验系统和相应的低强度类煤岩模拟材料,并开展了验证性试验。

试验结果表明:系统成功在实验室再现冲击地压,且操作简单便捷,动静载施加灵活,模型材料满足需求;借助多源信息监测系统,实现了动载扰动下巷道冲击地压的全过程模拟与监测。

研发的低强度类煤岩材料,以模型石膏粉、GRG石膏粉、水解树脂与水为主要原料,强度控制在6~9 MPa,制样与试验周期缩短至21 d。

静态加载过程中的围岩应变与声发射信号互相吻合,能够反映模型试样经历的压密、弹性变形与微破裂发展等阶段;动载扰动对巷道围岩的变形破坏影响存在方向性,顶板的变形响应最为显著,在巷道周向产生较大的应变振荡与塑性弯曲变形,但冲击显现主要发生在巷道两帮,两次动载扰动在巷道同一区域均成功诱发了巷道的冲击地压现象,且第2次动载扰动引发的冲击显现程度趋于强烈,揭示了动载扰动对冲击发生的影响作用。

研究结果表明该试验系统与模型材料稳定可靠,能够较好地模拟动载扰动下巷道的冲击失稳过程,可为研究巷道动静载组合致冲机理、动载扰动巷道的支护防控机制等提供参考。

【总页数】10页(P53-62)【作者】杨磊;高富强;卢志国;娄金福;王晓卿【作者单位】中煤科工开采研究院有限公司;煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室;中国矿业大学(北京)能源与矿业学院【正文语种】中文【中图分类】TD324【相关文献】1.动载诱发冲击地压巷道围岩应力计算与试验分析2.冲击地压巷道锚杆支护金属网静载和动载力学性能试验研究3.煤矿动载冲击地压巷道围岩联合控制技术4.基于离散元的动载冲击地压巷道围岩稳定性分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

冲击载荷下动压巷道坚硬顶板动态力学特性及其破坏机理研究朱孟智;郭际鹏;谭秀君
【期刊名称】《山东煤炭科技》
【年(卷),期】2024(42)1
【摘要】为研究冲击载荷作用下动压巷道坚硬顶板的动态力学特性及其破坏机理,利用SHPB冲击试验和数值模拟相结合的方法,分析了不同岩性顶板的动态力学特性和破坏模式,从应力波的角度揭示了其破坏机理。

结果表明:试样的动态力学特性具有较强的应变率效应,动态抗压强度与应变率呈线性关系增长;随着冲击载荷增大,试样的动态抗压强度、动态弹性模量和极限应变在一定范围内均增大,破坏模式具有从张拉破坏向剪切破坏变化的趋势;应力波在试样内部反射形成的拉伸波在试样内部轴心叠加是导致内部裂纹扩展贯通破坏的主要原因。

【总页数】6页(P123-127)
【作者】朱孟智;郭际鹏;谭秀君
【作者单位】陕西正通煤业有限责任公司;华能灵台邵寨煤业有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD322
【相关文献】
1.坚硬顶板条件下强烈动压巷道变形分析及控制研究
2.厚层坚硬顶板巷道围岩冲击破坏力学分析及解危方案
3.冲击载荷下砂岩的动态力学特性及破坏机制
4.冲击载
荷作用下含孔洞大理岩动态力学破坏特性试验研究5.冲击载荷下石墨矿石动力学特性的层理效应及宏微观破坏机理
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

采动应力影响下巷道变形破坏机理及加固技术张泽飞【摘要】为了揭示留巷巷道变形破坏机理,文中分析了留巷巷道围岩裂隙发育规律和围岩变形特征.针对分析结果提出了注浆加固方案,现场应用表明:注浆加固有效提高了围岩的完整性和强度,高预应力注浆锚索有效控制了留巷巷道进一步变形破坏.【期刊名称】《矿山测量》【年(卷),期】2018(046)005【总页数】5页(P12-15,28)【关键词】动压巷道;巷道变形;注浆加固;锚杆支护【作者】张泽飞【作者单位】山西天地王坡煤业有限公司,山西晋城048000【正文语种】中文【中图分类】TD354二次留巷是指在一次留巷的基础上，当相邻区段工作面推过后，在巷道另一侧留设巷道，工作面推过后，巷道仍能继续使用。

二次留巷技术可以充分利用已开掘巷道，节约施工成本，缓解采掘接替紧张的局面[1-3]。

然而，二次留巷涉及到相邻两区段工作面开采及两区段回采后的采场围岩结构特征及其稳定性的问题，巷道围岩在动压影响下变形剧烈[4-6]，前人基于采场结构力学模型，研究了留巷顶板的运动及变形规律[7-10]，但对于二次留巷围岩破坏特征以及相应的加固支护措施研究较少，二次留巷施工及围岩加固支护技术仍有待进一步研究。

王坡矿3314运输顺槽为留巷巷道，为保证3314工作面的安全回采，整条巷道(包括滞后工作面后方巷道段)需要在3316工作面回采期间需全部留下，然而通过现场调研情况来看，巷道全长围岩变形较大，部分锚索、锚杆破断，考虑到在3314工作面回采期间，3314运输顺槽还需经受一次强烈的动压影响，现有的支护强度难以满足3314运输顺槽围岩变形及稳定性控制要求，因此必须针对该巷提出新的动压巷道支护加固技术，控制受重复回采动压影响二次留巷巷道围岩变形，保证巷道有足够的安全通风断面，确保工作面的安全、正常回采。

1 工程地质条件王坡煤矿3316工作面开采3#煤层，位于二叠系下统山西组下部，所采煤层平均埋藏深度约为550 m。

煤矿冲击地压灾害及其控制技术发表时间：2019-09-11T09:15:16.390Z 来源：《建筑模拟》2019年第31期作者：惠楠[导读] 随着经济和煤矿行业的快速发展，冲击地压是矿压显现最为突出的一种现象，破坏形式迅猛、严重，并伴有冲击能量释放。

惠楠中国平煤神马集团平煤股份一矿河南平顶山 467000摘要：随着经济和煤矿行业的快速发展，冲击地压是矿压显现最为突出的一种现象，破坏形式迅猛、严重，并伴有冲击能量释放。

断层造成的冲击地压作用机制一直以来是矿压界研究的热点。

经过冲击地压理论的研究、完善，对冲击地压有了一定的认识。

断层在采掘扰动下会直接诱发冲击地压，比如巷道发生的冲击地压是断层、煤层和顶板共同作用造成的结果。

斜沟煤矿23107工作面回采巷道发生冲击地压后，巷道变形严重，风筒被拉裂，支护立柱偏斜严重，巷道最窄处只有1m左右，设备被损坏，瓦斯浓度显著增加，严重制约了工作面生产。

因此研究分析冲击地压显现及影响，采取措施防控冲击地压的危害是有必要的。

关键词：动力灾害；防治措施；监测预警引言随着浅部煤炭资源的枯竭，煤矿的开采深度逐步加深，地压大，水温高，深部岩石岩性改变等特点逐步突出显现，随之而来的各种动力灾害现象也显著增加。

根据巷道及工作面冲击震动破坏的原因和机理，现对煤矿冲击地压发生的情况进行了统计并分析了其特点，提出了冲击地压防治的有效技术手段和监测预警系统。

1冲击地压的特点和技术研究冲击地压问题主要考虑以下3个方面：①研究煤矿冲击地压发生机理机制，主要有冲击地压发生前内部受力情况；冲击矿体的物理、力学、化学性质；冲击矿体赋存环境情况。

②研究冲击地压破坏性、危险性并进行分析总结，研究冲击地压监测与预测技术，以服务于冲击地压的监测，预防其发生。

③研究在冲击地压发生后应如何进行人员救护和其他灾难的妥善治理，以减少人员伤亡或无伤亡，并使其损失降到最低。

冲击地压的发生主要由错综复杂的煤岩性质及煤岩构造造成的，而煤岩性质和煤岩构造的研究困难度很高，导致现今冲击地压的发生机理仍没有一套成系统的、统一的理论来做指导。

采动波扰邻空节理煤巷动态变形致灾与分级弱化控制机理下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!1. 研究背景。

随着煤矿深部开采技术的不断发展，采动波扰邻空节理煤巷动态变形成为了煤矿安全中的一个重要问题。

煤矿冲击地压灾害及其控制技术发布时间：2021-05-07T15:20:04.827Z 来源：《工程管理前沿》2021年1月第3期作者：权福国[导读] 随着浅部煤炭资源的枯竭，煤矿的开采深度逐步加深，权福国山东济宁运河煤矿有限责任公司山东省济宁市 272000摘要：随着浅部煤炭资源的枯竭，煤矿的开采深度逐步加深，地压大，水温高，深部岩石岩性改变等特点逐步突出显现，随之而来的各种动力灾害现象也显著增加。

根据巷道及工作面冲击震动破坏的原因和机理，现对煤矿冲击地压发生的情况进行了统计并分析了其特点，提出了冲击地压防治的有效技术手段和监测预警系统。

关键词：煤矿冲击地压；灾害；监测预警引言：冲击地压又叫作岩爆，是指岩体中积聚的弹性变形势能在一定的条件下猛烈地释放，导致岩石爆裂，并弹出碎片的现象，可以说岩爆是目前为止矿山安全事故多发的因素之一。

在发生岩爆的同时会产生剧烈的震动，不仅严重损坏井下巷道及设备，而且还会使地面上的建筑遭到极大的破坏。

该种灾害发生的时间可能是几天也可能是几个月，由于冲击地压非常复杂，所以一般很难用单一的方法对其进行监测，因此各种监测预警技术应该综合考虑多种因素才能达到安全预警的效果。

正文：一、冲击地压现象概述冲击地压是矿山井巷和采场周围煤岩体由于变形能释放而产生的以突然、急剧、猛烈的破坏为特征的动力现象。

冲击地压与岩爆、矿震、煤与瓦斯突出同属于煤岩动力灾害，但是它又明显不同于岩爆、矿震和煤与瓦斯突出。

冲击地压与岩爆最显著的差异在于构成结构体的岩性明显不同，冲击地压发生在煤矿井巷，而岩爆多发生在含脆性岩体的非煤矿山和井巷工程中，冲击地压的破坏程度、影响范围比岩爆要大的多。

冲击地压和岩爆常会导致矿震的发生，而矿震则不一定会导致冲击地压或岩爆的发生。

冲击地压与煤与瓦斯突出最大的不同在于前者没有气体的参与。

冲击地压的发生是有条件的，并非相同地质条件的矿井都会发生冲击地压，即使同一矿井，也不是所有的地区都会发生冲击地压。

综放大断面巷道围岩失稳因素分析与控制技术摘要:东滩煤矿1306轨道顺槽为综放大断面厚顶煤巷道,回采过程中顶板离层量大,部分地段发生过大面积锚杆、锚索破断现象,巷道两帮出现明显的剪切滑移大变形,帮顶基角处破坏严重。

本文基于综放大断面厚顶煤巷道围岩破坏特征,分析其主要影响因素:上覆围岩裂隙发育存在明显不稳定的软弱夹层、区内应力异常、前期支护不合理等;提出高预紧力锚杆索协同强化控制原理及技术,关键在于顶板高性能锚杆预应力支护技术、高帮部桁架支护技术、帮顶基角“斜拉”锚索梁支护技术等,较好解决了综放大断面煤巷支护技术难题,回采期间断面收缩率控制在30%以内,为工作面安全高效回采提供了必备条件。

关键词:厚顶煤综采大断面协同支护高预紧力随着我国经济的快速发展,煤炭开采规模也迅速扩大,为满足矿井运输、通风等安全高效生产的需要,巷道断面不断加大。

加之近年我国煤矿开采条件日趋复杂,深井大断面厚顶煤巷道由于其跨度比较大,两帮、顶板为煤层,巷道围岩强度较低,尤其还要受采动的影响,围岩变形量和破裂范围都很大,严重影响矿井的安全高效生产[1～3]。

此类巷道采用锚杆支护技术时表现为围岩变形量大、顶板安全状况差两大特点,特别是高煤帮在高应力作用下极易出现剪切滑移失稳,支护体系时常发生破断、撕裂等现象,甚至出现大面积支护失效[4～6],成为制约综采(放)工作面产量的最主要因素。

本文以东滩煤矿深井高应力、大跨度、复杂厚顶煤煤巷为工程背景,系统分析大断面巷道围岩失稳的关键因素及变形规律,提出科学合理的控制对策,有效地解决了该类巷道支护难题。

1 综放大断面巷道围岩特征及支护难点1.1 巷道围岩特征1306综放工作面煤层厚度8.61～9.40 m,平均9.01 m,煤层稳定,3煤底板之上2.98～3.80 m,含一层泥岩夹矸,厚0.30～0.80 m,f=3～4;煤层具体情况见图1综合柱状图。

1.2 支护难点分析(1)区内应力异常。

根据现场情况,试验巷道1306轨道顺槽曾发生大面积锚杆、锚索破断现象。

小保当煤矿强动压巷道破坏机理与围岩控制研究摘要：强动压条件影响下沿空巷道围岩稳定性控制问题一直是制约煤矿高产高效的难题，本文结合小保当煤矿现场工程地质条件，运用理论分析、数值计算以及现场矿压数据观测相结合的方法，对强动压巷道围岩破坏机理及控制技术展开研究。

结果表明：（1）通过分析巷道强动压显现以及变形破坏特征，认为煤柱帮出现大变形主要由于经历了两次采动压力影响，顶板破断结构产生破坏叠加效应，顶板来压剧烈，从而导致帮部煤体性质差，以及支护结构锚固生根点未处于稳定煤体；（2）数值模拟结果表明：两次采动过程中巷道受非对称性压力作用，两次动压影响条件下工作面在走向方向上基本顶的破断引起超前段矿压显现剧烈，由于回风巷与工作面相邻，形成较为明显的偏向于煤柱一侧的应力分布特征；（3）提出了强动压条件下煤柱帮大位移限制补强控制技术以及竖向桁架锚索强化技术，通过煤帮深部稳定围岩的小变形控制巷道外部的大变形，解决强动压条件下大变形沿空巷道帮部变形；（4）提出了巷道补强支护方案，将方案应用于现场实践后，煤柱帮侧变形破坏得到有效控制，未再出现整体倾斜性变形，巷道断面满足工作面推进要求，工程实践取得了成功。

关键词：强动压显现；破坏机理；采动应力；支护结构；围岩控制中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：Research on failure mechanism and surrounding rock control of strong dynamic pressure roadway in Xiaobaodang coal mineCHEN Zhen1, LI Pan1, SI Jianfeng1(1.Shaanxi Xiaobaodang Mining Co., Ltd., Yulin 719000, China)Abstract:The surrounding rock stability control of gob side entry under the influence of strong dynamic pressure has always been a problem restricting the high yield and high efficiency of coal mine. Combined with the engineering geological conditions of xiaobaodang coal mine, this paper studies thesurrounding rock failure mechanism and control technology of strong dynamic pressure roadway by using the methods of theoretical analysis, numerical simulation and field measurement. The results show that: (1) through theanalysis of strong dynamic pressure behavior and deformation and failure characteristics of roadway, it is considered that the large deformation of coal pillar is mainly due to the influence of twice mining pressure, the damage superposition effect of roof fracture structure, and the severe roof pressure, which leads to the poor quality of coal body in the wall, and the anchor rooting point of support structure is not in the stable coal body; (2) The numerical simulation results show that: in the process of two mining, the roadway is under the action of asymmetric pressure, and the strike of the working face isbasically broken during two mining, which controls the mine pressure behavior in the super front section, and the roadway is close to the working face, showing obvious stress distribution characteristics of the side of the coal pillar; (3) The large displacement limit Reinforcement Control Technology of coal pillarside under strong dynamic pressure and the vertical truss anchor cable reinforcement technology are proposed. The large deformation outside the roadway is controlled by the small deformation of the deep stable surrounding rock ofthe coal side, and the deformation of the gob side roadway with largedeformation under strong dynamic pressure is solved; (4) The roadwayreinforcement support scheme is put forward. After the scheme is applied to the field practice, the roadway deformation is obviously controlled, and the overall inclined deformation does not appear again. The roadway section meets the requirements of working face advancement, and the engineering practice is successful.Key words:Strong dynamic pressure behavior;Failure mechanism；Mining stress; Supporting structure；Surrounding rock control1 引言我国煤矿每年井工开采需要大量的巷道为工作面服务，其中百分之七十以上是动压巷道[1]。

浅谈深井节理化围岩巷道破坏机理及控制技术发布时间：2022-10-14T06:13:40.552Z 来源：《科学与技术》2022年6月第11期作者：张豪雷[导读] 针对平顶山矿区深井巷道稳定性控制问题,以典型节理化围岩巷道为研究对象,采用离散元数值模拟方法研究了巷道围岩的变形破坏过程,分析了其破坏机理,提出了巷道围岩控制技术。

张豪雷平顶山天安煤业股份有限公司六矿，河南平顶山，467091摘要：针对平顶山矿区深井巷道稳定性控制问题,以典型节理化围岩巷道为研究对象,采用离散元数值模拟方法研究了巷道围岩的变形破坏过程,分析了其破坏机理,提出了巷道围岩控制技术。

研究表明:巷道首先在拱顶、底板中央区及两侧边墙受张拉破坏,拱肩及两侧底角受剪破坏,破坏区范围逐渐向深部扩展直至失稳。

现场实测数据表明:在方案实施2 个月后,锚杆、锚索受力在较高值趋于恒定,充分发挥了支护作用;水平收敛、拱顶下沉和底臌趋于稳定,大规模松软巷道围岩稳定性得到有效控制。

关健词：深井；节理化围岩；巷道；破坏机理；控制技术“锚网喷+U 型棚”联合支护方式已成为深部巷道支护的主要形式,但在深部高应力作用下仍不能有效控制围岩变形,巷道围岩的主要破坏特征为[1-2]：两帮收敛变形过大导致锚杆拉断、喷层严重折断破裂或U 形钢支架严重扭曲变形;多数巷道底臌严重。

据统计[3-4] ，由于深部巷道大变形失稳引起的围岩片帮、冒落、底臌和衬砌破坏等安全事故占矿井建设和生产事故总数的40% 以上,煤矿深部巷道支护技术研究已成为我国煤炭深部开采亟需解决的问题之一。

国内外对深井巷道支护进行了大量研究,取得了丰硕成果[5-10] 。

云南恩洪煤矿针对矿区岩性多为粉砂岩、泥岩或砂质泥岩等软弱岩层以及采深较大的高应力软岩石门的支护难题,提出了锚、喷、注加U 型钢支架的联合支护方式;内蒙古大雁矿针对深部软岩石门支护问题采用了“刚柔一体化U 型钢可缩金属支架”与锚网喷联合支护方式。

巷道支护理论与技术采动应力影响下巷道围岩变形破坏机理及注浆加固技术付玉凯1，2，3（1.天地科技股份有限公司开采设计事业部，北京100013； 2.煤炭科学研究总院开采研究分院，北京100013；3.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室（煤炭科学研究总院），北京100013）［摘要］以晋城矿区成庄矿5308工作面双巷布置留巷为工程背景，基于现场实测数据，分析了留巷巷道变形破坏特征和影响因素。

采用FLAC 3D数值模拟软件，分别研究了留巷巷道在掘进、临近工作面回采、本工作面回采过程中的围岩应力场分布特征和变形破坏规律。

在此基础上，提出了以浅孔－深孔注浆加固和注浆锚索联合加固方案，并进行了工业性试验。

研究结果表明：留巷巷道受到临近工作面和本工作面双重采动应力的影响后，矿压显现剧烈，巷道维护困难。

采用注浆加固支护后，水泥浆液充填了煤岩体节理、裂隙，同时也使破碎煤岩体成为了胶结体，改善了破碎煤岩体的力学特性；注浆锚索使围岩的承载能力显著增强，有效控制了围岩的不连续变形。

［关键词］采动应力；围岩变形；注浆加固；留巷；数值模拟［中图分类号］TD353.8［文献标识码］A［文章编号］1006-6225（2017）06-0034-06Grouting Ｒeinforcement and Surrounding Ｒock Broken Mechanismof Ｒoadway Subject to Mining-induced StressFU Yu-kai 1，2，3（1.Coal Mining ＆Designing Department ，Tiandi Science ＆Technology Co.，Ltd.，Beijing 100013，China ；2.Mining Institute ，China Coal Ｒesearch Institute ，Beijing 100013，China ；3.Coal Ｒesource High Efficient Mining ＆Clean Utilization State Key Laboratory （China Coal Ｒesearch Institute ），Beijing 100013，China ）Abstract ：It taking double roadways retaining of 5308working face of Chengzhuang coal mine in Jincheng mine district as background ，based on field testing data ，and then the deformation broken characters and influencing factors of retaining roadway were analyzed ，the surrounding rock stress field distribution characters and deformation mechanism in different phases were studied by numerical simulation software FLAC 3D ，which roadway include roadway driving ，adjacent working face mining and self working face mining.Based on it ，then unite reinforcement method with shallow-deep hole grouting and grouting cable were put forward ，and industrial test were pro-ceed.The results showed that the retaining road was influenced by double mining-induced stresses of adjacent working face and self working face mining ，mining pressure was fiercely ，roadway maintain difficulty.Then grouting reinforcement supporting was applied ，joints and fractures of coal and rock mass were filled by cement slurry ，and broken coal and rock mass was formed glued body ，the mechanics characteristics were improved ，the bearing capacity of surrounding rock was improved obviously with grouting cables ，dis-continuity deformation of surrounding rock was controlled effectively.Key words ：mining-induced stress ；surrounding rock deformation ；grouting reinforcement ；roadway retaining ；numerical simulation［收稿日期］2017－07－19［DOI ］10.13532/11－3677/td.2017.06.009［基金项目］国家重点研发计划（SQ2017YFSF060004－05）；国家科技支撑计划课题（2012BAB13B02）；国家自然科学基金资助项目（U1261211）［作者简介］付玉凯（1985－），男，河南安阳人，博士，助理研究员，主要从事巷道矿压理论及支护技术方面的研究。

动载扰动下巷道锚固承载结构冲击破坏机制及控制技术冲击地压是威胁我国煤矿安全高效开采的主要矿井灾害之一。

统计表明,大部分冲击地压发生在回采巷道中。

目前,针对冲击地压的研究主要集中发生机理、预测预警和解危措施方面。

由于冲击地压发生机理的复杂性,影响因素的多样性,发生地点的不确定性,已有的研究成果并不能完全避免冲击地压的发生。

作为冲击地压的最后一道防线,预紧力锚杆支护系统与其作用范围内围岩共同形成的锚固承载结构决定了巷道围岩的整体稳定性。

对于动载冲击地压巷道,锚固承载结构不仅承受较大静载,还受到频繁动载的扰动,其冲击破坏机理与静载巷道不尽相同。

本文以开采深度大、采动应力高、受顶板动载扰动,且煤岩层具有冲击倾向性等综合特征的义马矿区冲击地压巷道为工程背景,采用现场实测、实验室试验、理论分析及数值模拟相结合的方法,围绕动载扰动下巷道锚固承载结构冲击破坏特征、破坏机理以及控制技术开展了系统研究。

论文取得的主要研究成果如下:(1)开展了义马矿区冲击地压巷道地质力学测试和典型冲击破坏实例实测分析,总结了动载冲击巷道冲击破坏特征和原因。

结果表明:义马矿区动载扰动冲击地压巷道冲击破坏特征主要表现为:(1)巷道围岩瞬时变形量大;(2)巷道底鼓严重;(3)变形破坏程度和震源能量正相关;(4)冲击破坏之前,巷道围岩缓慢变形严重;(5)锚杆支护体系严重失效。

冲击破坏后的巷道表现为围岩节理、裂隙扩展贯通,强度和完整性弱化,锚固系统锚固性能(锚固力、预紧力)降低,锚固界面粘结劣化失效,锚杆产生塑性变形,杆体内部晶粒扭曲、畸变,晶粒产生剪切、滑移,晶粒被拉长,金相组织紊乱,抗拉强度、延伸率和冲击吸收功普遍降低。

巷道冲击破坏的主要原因为:高原岩应力和采动应力叠加形成的高静载应力集中、坚硬顶板脆断形成的动载扰动、巷道围岩“外碎内脆”的结构特性以及锚杆支护参数不合理导致的锚固承载结构承载能力低。

(2)建立了动静载联合作用下回采巷道数值模型,采用数值模拟方法分析了动载扰动作用下巷道锚固承载结构动载响应特征及冲击破坏演化过程。

沿空留巷滞后段煤帮采动破坏机理及注浆重构技术引言煤层采掘过程中，煤帮是能够主要承受采动压力并向地表传递荷载的部分，同时也是矸石和水的流动通道，它的稳定性直接关系到地下矿山的安全和经济运营。

随着采掘深度的升高和大型化采煤机械的广泛应用，沿空留巷滞后段煤帮采动破坏问题日益凸显。

尤其是在复杂地质条件下，由于地下水灌注和地质构造的影响，煤帮的变形和破坏更加剧烈，矿山的运营和安全隐患非常严重。

因此，探究沿空留巷滞后段煤帮采动破坏机理并采用注浆重构技术进行处理具有重要的理论和实践意义。

一、沿空留巷滞后段煤帮采动破坏机理采动破坏是煤层开采过程中普遍存在的问题，而在沿空留巷滞后段煤帮中，采动破坏更加明显。

沿空留巷滞后段煤帮采动破坏机理可以从以下几个方面进行分析：1. 煤帮的初始状态沿空留巷滞后段煤帮处于应力状态下的荷载平衡状态，各个应力分量相对平衡，煤岩的初始应力状态由自重和伏tectonic应力、地压力、提孔压力、回采工作面产生的荷载及其他应力等因素综合决定。

2. 采动荷载的作用煤层采取传统的采煤技术时，采动荷载主要由煤自重、工作面提孔荷载、地压力等产生，这些荷载作用于煤岩体上，会导致煤帮产生内部应力。

当煤层采取机械化采煤技术时，采动荷载会更加剧烈。

采煤机对煤的接触力瞬间增大，破碎荷载突然加大，机械挖掘所产生的扰动荷载也会引起煤帮的变形和破坏。

3. 煤帮的固有性质煤层煤质较脆，容易形成微裂缝，内部结构复杂，渗透性差，具有一定的蠕变特性，这些因素也影响着煤帮的破坏机理。

4. 内外因素的综合影响沿空留巷滞后段煤帮采动破坏机理是由内外因素的综合影响形成的。

地下水灌注、地震、煤矿回采等因素会对煤岩体的应力状态和内部结构产生影响，可能导致煤帮变形和破坏。

二、注浆重构技术治理为了防止沿空留巷滞后段煤帮采动破坏，采用注浆重构技术进行治理已成为一种行之有效的方法。

注浆重构技术主要包括注浆材料的选择和注浆方式两个方面。

1. 注浆材料的选择高性能水泥基封堵材料具有高强度、高渗透性、湿固化、化学稳定性好、与基岩黏结力强、老化缓慢等优点，已被评价为一种高效实用的注浆材料。

浅析软岩巷道的破坏机理及其控制技术摘要：本文浅析软岩巷道破坏的机理、软岩巷道围岩控制技术，以及技术应用效果分析等。

关键词：软岩巷道；破坏机理；控制技术；效果分析一、软岩巷道破坏的机理煤矿有些锚喷网支护巷道仍出现失稳破坏现象，表现出了底鼓、两帮严重内挤和拱顶离层等问题，经现场调研和初步理论分析，大家一致认为，软岩巷道发生严重变形和破坏的原因是由多多面因素作用的结果。

1）围岩承载能力低。

软岩可分为砂岩、泥岩和煤三类基本岩性，还有具有临近两岩层间共性的过渡岩层（泥砂岩互层、泥质粉砂岩）。

过渡岩层的岩石物理力学性质指标介于两者之间，加上各岩层连续性较差，RQD质量指标较低，围岩整体承载能力将受到极大影响。

所以，围岩承载能力较低是软岩巷道失稳的主要原因。

2）地应力以水平应力为主。

根据破坏形式表明，不同方向巷道破坏严重程度不同，说明煤矿原岩应力场的第一主应力为水平应力，经实测也说明了此问题。

3）巷道原支护结构和参数不合理。

因受地质条件的限制，巷道成型效果差、支架与围岩接触不良、无控底措施、喷射混凝土封闭效果不明显，整体支护强度不够。

4）底板和底角控制措施不力。

对巷道的底角和底板若不能采取有效的支护措施，当巷道的顶帮压力较大时，围岩就会出现应力集中，产生显著的塑性变形和剪切破坏，表现出显著的底鼓现象，进而影响巷道顶帮的稳定，产生拱顶下沉，两帮内挤，从而造成巷道支护结构的全面失稳破坏。

5）水侵的影响。

有的侏罗系含水层组的孔隙裂隙水是影响巷道掘进与支护的主要因素。

由于巷道所处位置围岩大部分为泥质胶结，对水非常敏感，岩体遇水泥化现象较为明显。

6）大松动圈不稳定围岩。

根据围岩松动圈支护理论，属于Ⅴ类大松动圈较软软岩或极软软岩巷道，一般支护形式无法满足维护其稳定的要求。

可先采用U 形钢棚支护属于被动低强度支护。

围岩强度得不到加固提高，自身承载能力在变形过程中逐渐降低；在高围岩压力下，支架受力不均也出现集中高应力，使支护机构的承载能力大打折扣。

崔木煤矿动静载联合作用下冲击地压防治技术林青;纵峰;李根;王涛;秦子晗【摘要】To the problem of more frequent rock burst during driving and mining of 21306 working face in Cuimu coal mine, based on numerical simulation and microseismic monitoring, the dynamic and static loading main factors of rock burst of Cuimu coal mine were determined, and the corresponding measures were put forward. The studying results showed that the main source of working face dy-namic and static loading were side direction abutment pressure, advanced abutment pressure and tectonic stress overlay, the harden and thickness roof broken was the main dynamic loading source, rock burst appeared easily under combined action of dynamic and stat-ic loading. The combined prevention method that include large diameter hole pressure relief and deep hole presplitting and blasting in roof was put forward under two sides, which include decrease concentration high stress of coal and avoid hanging roof. The practical showed that rock burst risk decreased obviously according corresponding measures of two different loading, and mining safety of 21306 working face was guaranteed.%针对崔木煤矿21306工作面在掘进和回采期间频繁发生冲击显现的问题，通过数值模拟和微震监测，确定了崔木煤矿冲击地压发生的动静载主控因素，并提出了相对应的防治措施。

动静载叠加扰动作用对巷道围岩冲击破坏研究
延安
【期刊名称】《山西焦煤科技》
【年(卷),期】2016(040)011
【摘要】以常村煤矿N3-7工作面回采扰动影响下巷道破坏事故为研究对象,通过SOS微震监测系统监测定位到的大能量震源为依托,根据具体地质条件,采用FLAC2D数值模拟软件建立模型,分析研究了静载荷动静载叠加作用下巷道顶底板应力和位移的演化规律.变换震源位置来模拟研究不同动静载叠加强度下巷道围岩力学响应特征,结果表明:随着震源的远离,对巷道顶底板影响效果急剧衰减,对两帮影响效果成比例下降.可为受动静载叠加扰动作用巷道围岩稳定性改善提供一定的理论支持和实践依据.
【总页数】5页(P28-31,36)
【作者】延安
【作者单位】山西潞安矿业集团公司常村煤矿,山西长治046000
【正文语种】中文
【中图分类】TD322
【相关文献】
1.动静载叠加扰动对巷道围岩的冲击破坏 [J], 尤小明
2.动静载叠加扰动下碎裂煤巷围岩冲击破坏研究 [J], 姚亚虎;杨增强;张庆华;魏臻
3.掘采叠加扰动下综放沿空巷道围岩高预应力强力支护技术研究 [J], 仲建平; 冯友
良; 何杰
4.动静载叠加作用下深部巷道围岩变形破坏数值模拟研究 [J], 吴星宇;蒋力帅;徐兴港;郭涛;张培鹏;黄万朋
5.动静载叠加作用下深部巷道围岩变形破坏数值模拟研究 [J], 吴星宇;蒋力帅;徐兴港;郭涛;张培鹏;黄万朋
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

巷道围岩连锁冲击破坏机理及稳定控制方法研究
李皎;刘阳;刘心强;张崟峰;静涛;蒋帅
【期刊名称】《煤炭技术》
【年(卷),期】2024(43)1
【摘要】利用虚拟交界面将巷道围岩整体结构分成若干岩体单元和弹性单元,建立巷道围岩连锁冲击破坏理论及其力学结构模型,分析了不同静载、动载组合巷道围
岩连锁破坏形式,建立了连锁破坏的力学方程和能量方程,揭示了巷道围岩储能结构、阻力结构在冲击启动和破坏过程中的作用和影响机制。

研究表明,冲击地压是动力
扰动诱发煤岩体内部弹性能突然释放的结果,其中煤岩体储能结构是冲击破坏的内
因和动力源泉,动载诱发局部岩体破坏和能量连续释放;煤岩体冲击破坏时,其整体结构转变为向巷道自由空间运动的多滑块(岩体单元)结构,各滑块间存在相对运动、挤压以及弹性单元触发产生的冲击力,使各岩体单元的速度和加速度均处在动态变化
当中;巷道围岩防冲控制的有效思路是调整巷道围岩整体结构,合理分布储能结构和
冲击阻力结构,主动破坏能量持续解锁所需的弹性单元,使巷道周边围岩由储能结构
转变为阻力结构区域。

【总页数】6页(P24-29)
【作者】李皎;刘阳;刘心强;张崟峰;静涛;蒋帅
【作者单位】山东义能煤矿有限公司;中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点
实验室;徐州大月尔科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD324
【相关文献】
1.裂隙带顶板巷道围岩破坏机理及稳定性控制
2.巷道围岩非线性变形破坏机理及其控制方法
3.深部矿井回采巷道围岩变形破坏机理与控制技术研究
4.高应力动压巷道围岩冲击破坏机理与防治技术研究
5.软破岩体围岩破坏机理和巷道稳定性研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

动载扰动诱发巷道冲击的风险性分析刘洪涛;陈子晗;韩洲;刘勤裕;韩子俊;张成璐;张红凯【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2024(49)4【摘要】巷道冲击地压发生机理与风险性评估问题,对不同区域应力场中的巷道围岩分区能量释放规律进行分析,考虑动载事件扰动,建立了始态应力场、动载事件产生的瞬态应力场与巷道围岩破坏之间的力学联系,提出了动载事件扰动下的终态巷道围岩塑性区边界计算方程,阐述了动载事件与始态应力场共同作用诱发冲击地压的机理,并对不同因素变化下的巷道冲击风险性进行了分析,以震动事件发生角为指标对动载事件发生的不同区域进行了风险强度的划分。

研究结果表明:区域应力场不均匀程度的增大使得巷道围岩系统在扰动平衡后的能量释放量增大,且能量释放的主要区域为区域应力场的最大围压方向;巷道冲击地压是巷道围岩受始态应力场与动载事件的瞬态应力场2者共同作用的结果,动载事件的影响会使得巷道围岩系统的终态应力场产生偏转,而围岩协调所释放的能量是冲击产生的主要原因;当始态应力场处于蝶形风险区时,受动载事件影响后的巷道冲击风险性更大,且动载事件的有效释放能量的增大、震源距离的减小与横波能量占比的增大会使得巷道冲击风险性随之增大;震动事件发生角影响着巷道冲击风险性,当动载事件发生在强风险区与次强风险区时,微小的动载事件也极易诱发冲击地压,巷道冲击风险性较高;当动载事件发生在弱风险区时,较大的动载事件也不易引起冲击地压,巷道的冲击风险性较低。

【总页数】15页(P1771-1785)【作者】刘洪涛;陈子晗;韩洲;刘勤裕;韩子俊;张成璐;张红凯【作者单位】中国矿业大学(北京)能源与矿业学院【正文语种】中文【中图分类】TD324【相关文献】1.深井上山巷道底板动载诱发冲击矿压控制技术2.动载诱发冲击地压巷道围岩应力计算与试验分析3.不同位置动载扰动诱发冲击矿压的模拟研究4.动载扰动下巷道锚固承载结构稳定性影响因素分析5.动载扰动下巷道锚固承载结构冲击破坏机制因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

高频低能冲击扰动下锚固结构渐进失效试验研究张农;王朋;阚甲广;许兴亮;谢正正;魏群【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2024(49)1【摘要】高频低能冲击扰动对巷道围岩及锚固结构造成持续疲劳损伤,是深部巷道趋向失稳的重要诱因,合理构建抗冲击动载巷道锚固支护体系及避免锚固结构失效已经成为深部煤炭开采面临的重要课题之一。

采用理论分析、实验室试验、数值模拟等方法,研究了冲击载荷下锚固结构内部应力传递转化机制,阐明了锚固结构累积损伤与渐进失效机理,提出了冲击动载巷道控制准则。

结果表明:压缩应力、拉伸应力与压拉快速转换形成的震荡效应是造成锚固结构损伤的三大要素;压缩、拉伸作用下介质抗压强度与不协调变形是导致锚固界面破坏的关键因素,锚固结构在内部法向驱动力作用下损伤累积,切线模量为负或单次动载冲击变形量持续逆势上扬时锚固结构失效,压缩、拉伸、震荡叠加影响下锚固结构预紧力损失及内部损伤存在明显的累积突变效应,内部裂隙以张拉裂隙为主,整体破坏从震荡效应向拉伸效应再向压缩破坏效应逐渐演化。

通过提高围岩/锚固剂协调变形能力,增加锚固长度调动大范围岩体承载、保护锚固界面,保持锚固结构承载区抗剪阻滑强度大于动载冲击时内部法向驱动力,同时削弱震荡效应可有效降低锚固结构累积损伤程度。

最后提出了降能-高阻-让压的冲击动载巷道控制技术准则,包括远场卸压、近场强支、破碎围岩改性、预紧力维持和让压结构,可为类似条件巷道维控提供指导。

【总页数】11页(P309-319)【作者】张农;王朋;阚甲广;许兴亮;谢正正;魏群【作者单位】中国矿业大学矿业工程学院;中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室;徐州工程学院土木工程学院;江苏理工学院机械工程学院【正文语种】中文【中图分类】TD353【相关文献】1.冲击荷载下CFRP加固无腹筋梁的抗剪失效机理试验研究2.不同锚固方式下软弱破碎岩质边坡渐进破坏特性的模型试验研究3.冲击载荷作用下预应力锚杆锚固阻裂效应试验研究4.冲击作用下CFRP筋粘结式锚固系统力学性能的试验研究5.深松铲扰动下天然草地复合土层失效特性的试验研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。