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《多次采动影响下大巷群围岩变形机理及全断面协同控制技术研究》篇一一、引言在煤炭资源开采过程中，随着矿井开采深度的不断增加，巷道群因多次采动作用的影响，其围岩的稳定性变得越来越重要。
尤其是在大巷群环境下，围岩的变形问题直接关系到矿井的安全生产和经济效益。
因此，研究多次采动影响下大巷群围岩的变形机理，以及提出有效的全断面协同控制技术，对于保障矿井安全、提高生产效率具有重要意义。
二、多次采动影响下大巷群围岩变形机理（一）问题概述随着采矿作业的持续进行，巷道周围的围岩会受到多次采动的影响，产生应力重分布和变形。
大巷群围岩的变形不仅与采矿工艺、地质条件等因素有关，还与巷道群的空间布局、支护方式等密切相关。
因此，研究围岩的变形机理，对于预测和控制围岩的变形具有重要意义。
（二）变形机理分析在多次采动影响下，大巷群围岩的变形主要表现在以下几个方面：一是由于采空区形成和上覆岩层的移动导致的垂直位移；二是由于侧向支承压力和岩体剪切导致的水平位移；三是由于岩石流变特性引起的长期变形。
这些变形现象的机理涉及了力学、地质学和岩石学等多个学科的知识。
（三）影响因素分析影响大巷群围岩变形的因素主要包括地质条件、采矿工艺、支护方式等。
其中，地质条件如岩性、地层结构、地应力等是影响围岩变形的重要因素；采矿工艺如开采顺序、回采率等也会对围岩的稳定性产生影响；支护方式如支护强度、支护时机等则直接关系到围岩变形的控制效果。
三、全断面协同控制技术研究（一）技术概述全断面协同控制技术是一种针对大巷群围岩变形的控制技术，旨在通过多种手段和方法，实现对围岩变形的有效控制和预防。
该技术涉及了力学分析、监测技术、支护技术等多个方面。
（二）技术方法1. 力学分析：通过对大巷群围岩的力学性质进行分析，了解其应力分布和变形特征，为制定有效的控制措施提供依据。
2. 监测技术：利用现代监测设备和技术手段，实时监测围岩的变形情况，为控制措施的调整提供依据。
3. 支护技术：根据围岩的变形情况和应力分布特征，选择合适的支护方式和支护参数，实现对围岩的有效支护。
隧道围岩的变形监测技术解析隧道工程在现代交通建设中起着至关重要的作用。
然而，由于复杂的地质条件和外力因素，隧道围岩在使用过程中往往会发生变形。
为了及时发现并解决这些变形问题，隧道围岩的变形监测技术应运而生。
本文将从多个角度对隧道围岩的变形监测技术进行解析。
一、传统监测方法传统的隧道围岩变形监测方法主要包括测量筛孔法、钢尺法和测量轮法。
测量筛孔法是通过在围岩表面钻孔并安装固定目镜进行测量的。
钢尺法则是以钢尺为工具，在围岩表面进行直接测量。
测量轮法则是在围岩表面进行直接测量，并根据测得的数据计算围岩变形量。
尽管这些方法成本低，但是由于操作复杂且容易受到人为因素的影响，其准确度和可靠性相对较低。
二、现代监测技术随着科技的进步，现代技术在隧道围岩的变形监测方面得到了广泛应用。
其中，常用的技术包括激光扫描测量、岩体控制点法和微插值方法。
激光扫描测量技术可以快速、准确地获取隧道围岩表面的几何形态变化。
该技术是通过激光器和高速获取系统进行测量，然后通过数据分析和处理，得到围岩的变形情况。
激光扫描测量技术具有高精度、无接触和全局测量的优点，可以大大提高变形监测的准确性。
岩体控制点法是通过在隧道围岩表面设置一系列控制点，通过测量这些控制点的坐标变化来反映围岩的变形情况。
该方法可以全方位地监测围岩的变形情况，并且对于不同类型的隧道具有较好的适应性。
微插值方法是一种基于数学模型的变形监测方法。
通过将围岩的变形信息建模，并利用插值算法进行数据处理，可以实现对围岩变形的精细化监测。
该方法具有较高的计算效率和准确性，适用于复杂地质条件下的隧道工程。
三、影响因素在实际监测过程中，影响隧道围岩变形监测的因素有很多。
其中，地质条件、围岩材料和施工技术是影响围岩变形的主要因素。
地质条件包括地下水位、地下应力、地层变形等。
围岩材料的性质也会对围岩变形产生重要影响，如围岩的岩性、裂隙度、岩层之间的接触性等。
此外，施工技术也是影响围岩变形的关键因素，包括掘进方法、支护方式以及施工质量等。
地下洞室围岩大变形分类研究摘要：围岩大变形是隧道常见病害之一。
基于围岩应力-应变曲线，将围岩大变形分为正常弹性变形、轻微变形、显著变形、严重变形以及剧烈变形。
根据工程经验将工程中的围岩大变形分为硬质岩类大变形以及软质岩类大变形，并指出这些分类的基本特征。
关键词：隧道工程；分类研究；大变形；围岩；隧道1 引言本文根据围岩大变形特性对大变形分类进行研究，研究成果有助于围岩工程分级及工程施工指导。
2 大变形分类研究2.1 理论曲线分类由于各种岩石的弹性模量、受荷状态不同，所形成的变形量有很大差异。
即使在相同的应力状态下，对于弹性模量不同的岩石变形显然是不同的。
变形有大小之分，而对于那些产生小变形的岩石在工程中是允许的甚至是可以忽略的。
我们所需要研究的是岩石产生的较大变形，但不同性质的岩体它所具有的变形量亦相差很大，如对于软质岩体，即使在小应力下，在长期受荷状态下也会产生较大的变形。
而对于硬质岩体在强应力状态下还没有产生较大的变形就已经发生破坏。
因此为适用于工程应用和区别，基于岩体受荷破坏变形过程提出理论大变形和工程应用大变形。
通过岩石应力-应变曲线将应力应变过程大致分为压密阶段、弹性阶段、稳定破裂阶段、不稳定破裂阶段（累进破坏阶段）和强度丧失阶段。
如图1所示，从应力应变曲线中可以看出，最能反应变形变化率的是变形的切线斜率，因此基于变形的过程变化速率对应力应变曲线弹性变形阶段取切线变形，切线变形表达式为累进破坏阶段曲线取最大切线变形重新划分区段①、②、③、④、⑤区段，如图1所示。
理论大变形指当岩石在单向受压或三向应力状态下，岩石变形超过进入③、④、⑤阶段而强度其尚未完全丧失，或岩石受单向受拉超过弹性变形阶段而未达到峰值阶段的变形，此时的围岩还具有自稳能力，但发展下去就会发生较大的变形。
因此把变形分为以下几种：1）正常弹性变形：，即变形在①阶段，变形为弹性变形；2）轻微变形：，即变形进入②区段，变形为稳定破坏，基本为塑性变形；3）显著变形：，即变形进入③区段，变形为累进破坏；4）严重变形：，即变形进入④区段，应力急剧减小，强度基本丧失，变形速度较快。
软弱围岩隧道大变形机理及控制措施研究摘要: 软弱围岩大变形是隧道修建过程中常见的灾害。
本文结合青峰隧道工程，对软弱围岩隧道大变形施工处治技术进行分析，在分析大变形产生原因的基础上，提出合理的施工方法和处治措施，对软弱围岩隧道施工具有参考意义。
关键词：隧道、处理措施、大变形、软弱围岩Study on Mechanism and Treating Methods of Large Deformation of Tunnel in Soft Surrounding RockAbstract：The large deformationof soft rock tunnelconstructionisa commongeologicaldisasters. Combined with the Qingfeng tunnel, the reasons of large deformation were analysed. Feasible construction methods and techniques for soft rock tunnels are suggested which can be taken for reference by soft rock tunnel construction.Keywords: tunnel; treating methods; large deformation; soft rock1 引言随着我国高速公路的建设的快速发展，在山岭地区修建的公路隧道越来越多，我国在复杂的地质条件下的隧道修建技术也得到了飞速发展。
当隧道穿越高地应力、浅埋偏压区域以及软弱破碎围岩体时，易产生围岩大变形等相关地质灾害。
大变形的危害程度大，处治费用高且方法复杂，因此，针对实际工程准确分析大变形发生的机理，控制变形的进一步扩大，采取合适的处理方案解决初期支护变形过大的问题就显得尤为重要。
深部沿空留巷围岩变形特征与支护技术研究摘要:在煤矿开采过程中,深部与浅部两者的沿空留巷却被很大,深部煤岩体受到高压溶水压、高地温和高地应力影响,采动影子与高原岩应力相互叠加,引起围岩变形冲击性、流变性和扩容性显现。
本文主要分析深部沿空留巷的围岩变形特征,提出支护技术的改进建议。
关键词:深部沿空留巷围岩变形支护技术沿空留巷主要涉及围岩活动规律、巷内支护、巷旁支护、围岩和支护的作用关系研究。
目前,国内外许多学者对其展开大量研究,我国基本掌握了薄层、中层、厚层的煤层沿空留巷矿压的突出规律。
笔者根据自身多年的从业经验,以某煤矿深部沿空留巷为对象,选择数值模拟对沿空留巷的围岩变形特征与支护技术进行分析,现总结如下。
1 数值模拟深部沿空留巷回采工作面对沿空留巷引起顶板剧烈运动,受到巷旁支护的作用,围岩变形具有独特特征,沿空留巷的围岩结构。
为系统掌握沿空留巷的围岩变形分布、应力分布特征,选择有限差分数FLAC3D软件实施模拟分析。
首先,建立模型。
将某煤矿工作面的回风巷作为模拟巷道,工作面倾角为22°,煤层厚度1.5 m,约700 m的巷道埋深,倒梯形的断面,2.9 m的中间高度,4.9 m的宽度。
选择井下实测数据作为模型的初始应力,利用水压致裂法测量工作面的原岩应力,其结果:16.8 MPa的最大水平主应力、N46.1度W的方向、8.8 MPa的最小水平主应力、20 MPa的垂直主应力。
2 巷道围岩变形和应力分布特征巷道围岩发生位移,其余回采工作面之间距离可以看出(如图1),工作面回采超前的0～14 m的影响范围,90.7 m的顶板低鼓量,51 m的顶板下沉量,62.1 mm的煤帮位移,围岩变形范围主要为工作面后方的0～24 m,199.2 mm的顶板总下沉量、395.1 mm的底鼓量、282 mm的煤帮位移量,呈现出以底鼓、煤帮挤出为主的围岩变形。
巷道两侧顶板均发生均匀的下沉位移,工作面后方的两侧顶板呈不均匀下沉,采空区侧发生较大下沉,煤帮侧发生较小下沉,两者有25 mm的差值,主要是由于留巷顶板发生回转变形产生。
《多次采动影响下大巷群围岩变形机理及全断面协同控制技术研究》篇一一、引言随着煤炭资源的开采深度和广度不断增加，地下采矿环境变得日益复杂。
在多次采动影响下，大巷群围岩的变形问题成为矿山工程中的关键难题。
本文旨在研究多次采动影响下大巷群围岩的变形机理，并探讨全断面协同控制技术的应用，为矿山安全生产提供理论支持和技术保障。
二、大巷群围岩变形机理分析（一）多次采动对围岩的影响多次采动会导致地下岩体应力重新分布，大巷群围岩受到的荷载和约束条件发生变化，进而引发围岩的变形和破坏。
采动次数越多，围岩的变形程度和范围往往呈增大趋势。
（二）围岩变形机理大巷群围岩变形主要受地质条件、采矿方法、支护措施等多种因素影响。
在多次采动作用下，围岩产生塑性流动、裂隙扩展和垮落等现象，导致巷道断面收缩、支护结构失效。
三、全断面协同控制技术研究（一）技术概述全断面协同控制技术是一种集成了监测、预警、控制和修复等功能的矿山支护技术。
通过实时监测围岩变形，预测其发展趋势，采取相应的控制措施，以实现巷道稳定的目标。
（二）技术应用1. 监测系统：建立全断面监测系统，实时获取围岩变形数据，为后续分析提供依据。
2. 预警机制：根据监测数据，分析围岩变形趋势，建立预警机制，提前采取控制措施。
3. 控制措施：根据围岩变形程度，采取合适的支护措施，如注浆加固、锚杆支护等，以增强巷道稳定性。
4. 修复技术：对于已发生变形的巷道，采用修复技术进行加固和修复，恢复其使用功能。
四、实践应用与效果分析（一）实践应用全断面协同控制技术在多个矿山大巷群中得到应用，有效控制了围岩变形，提高了巷道稳定性。
通过实施该技术，降低了矿山安全事故发生率，保障了生产安全。
（二）效果分析1. 安全性：全断面协同控制技术显著提高了矿山生产的安全性，降低了事故发生率。
2. 经济效益：通过控制围岩变形，延长了巷道使用寿命，减少了维修成本，提高了矿山生产效率。
3. 社会效益：该技术的应用为矿山可持续发展提供了有力支持，对推动矿产资源开发和利用具有重要意义。
2019年第4期一、研究意义深部资源的开采利用一直是我国煤矿资源界的热点话题，处于深部环境下的煤矿资源开采需要具有先进的科学技术作为支撑。
深度分析巷道围岩变形主要原因，不断研究解决巷道围岩变形的新方法和新技术，有利于夯实我国煤矿企业发展的基础。
为了进一步实现现有煤矿矿井的合理生产，必须不断优化与解决现有矿井开拓和巷道围岩的变形，不断改进管理模式并合理运用到煤矿企业的日常生产中。
全面落实合理化集中管理，也是我国煤矿企业煤炭生产的发展方向。
矿井开拓和解决巷道围岩的变形在煤炭生产中具有重大战略意义。
二、围岩变形原因分析（一）使用技术缺陷我国大部分煤矿矿井进行巷道开拓多采用锚网喷技术，对于局部巷道使用钢材与喷浆以及锚索加固相结合的支撑方式，但是从实际效果来看，这种技术仍然存在较大的弊端，防护效果并不理想，巷道的顶部与肩部表面极易受到变形的破坏，最终出现混凝土浆皮脱落与破坏，此种情况较为严重。
而且架棚在整体维护过程中，巷道自身围岩结构不稳定，导致整体施工项目受到阻碍，其具体表现在：首先巷道所处环境不稳定，岩层与岩性较为破碎，巷道整体变形较大，其主要表现为巷道顶部与肩部以及两边局部都有明显大规模的变形，尤其是架棚施工后整体效果不明显；其次，巷道岩性整体较为破碎，现场施工中多处巷道整体变形大，而且局部有明显的滴水现象。
即使部分巷道在架设U 型棚下，架棚后巷道也会变形但是其变形效果较小，水仓的巷道上部整体破碎，通过架棚后效果较好，但是有部分架棚区域也出现了巷道上部压裂与变形的严重情况。
（二）预拉力钢绞线锚杆安装不到位部分岩石较为坚硬，现场施工时为了能够提高效率与整体进度，采用光面爆破导致巷道轮廓严重损坏，造成梁空区域的顶板掉落以及受力不均衡的现象，使巷道整体断面呈现不规则的状态，而且局部巷道没有锚杆等加强支护措施，整体施工质量较差，这是导致巷道围岩变形的原因之一。
经岩石力学的岩石破坏原理可知，剪应力是其他两个主应力差值的一半，而岩体的破坏往往是由剪应力破坏而产生的。
对这几天对软岩变形论文的收集做了些归纳、总结，希望能提供给你们些许方向。
由于时间仓促，没有做系统的深入研究，对某些论文中的观点未作验证。
一、国内外工程实例1、南昆线家竹箐隧道[1]隧道于1996年建成，全长约4990m，发生大变形段落全长390m，拱顶最大下沉量为160cm，周边最大位移量为240cm，隧底最大隆起量100cm。
围岩为煤系地层，以煤、泥岩、砂质泥岩、和钙质细砂岩为主，最大主应力19.62Mpa，最大水平主应力16.09Mpa，最大垂直主应力8.57Mpa。
采用8m长锚杆加固围岩等措施整治。
2、兰新二线乌鞘岭隧道隧道于2005年建成，全长20050m。
隧道穿越F4~F7等4条区域性大断层组成的宽大挤压构造带，线路长度为7587m，其中岭脊段志留系板岩夹千枚岩和F7断层泥砾带等软弱围岩发生大变形。
岭脊段最大水平收敛达1209mm，最大拱顶下沉367mm，平均累计变形F4、F5、志留系板岩夹千枚岩、F7几个区段分别为90mm~120mm、300mm~400mm、200mm~400mm、150mm~550mm。
最大变形速率F4、F5、志留系板岩夹千枚岩、F7几个区段分别可达73mm/d、143mm/d、165mm/d、167mm/d。
165mm/d；F7断带累计变形150~550mm、最大变形速率167mm/d。
最大水平主应力约22Mpa。
3、奥地利的陶恩隧道[1]隧道于1985年建成，全长6400m，最大位移速度20cm/d，最大变形量120cm，围岩为绿泥石、绢云母千枚岩，地应力16~27Mpa。
采用6~9m长锚杆整治。
4、奥地利的阿尔贝格隧道隧道于1979年建成，全长13980m，最大变形速度11.5 cm/d，最大变形量70cm，围岩为以千枚岩为主，地应力13Mpa。
采用9~12m长锚杆整治。
5、日本的惠那山隧道隧道于1985年建成，全长8635m，边墙最大变形56cm，拱顶最大下沉93cm，围岩为风化花岗岩组成的断层破碎带，地应力为10~11Mpa。
