围岩稳定性

摘要： 以武九高速高楼山公路隧道为例,针对以断层破碎带为主控因素的隧道突水治理问题展开数值分析研究。基于FLAC 3D有限差分法及流固耦合分析原理,研究了导水洞排水、注浆堵水和排堵结合等不同治理方式对隧道涌水量及围岩稳定性的影响。结果表明:对于富水断层隧道发生A、B级别的大量涌水时,建议同时采取导水洞排水、注浆堵水的排堵结合措施,导水洞设置在近断层处,且与隧道相对距离为0.75(D+l),注浆圈厚度控制在7 m以内,注浆圈相对渗透系数比不超过10,既能降低涌水量,又能保证围岩的稳定性;对于C级涌水隧道,可采取注浆措施,注浆厚度不低于3 m,相对渗透系数不低于20;对于D级及以下涌水隧道,采取常规抽排水措施即可。

摘要： 为研究湖南郴州某矿1#~8#采空区的稳定性,通过室内试验获取岩石力学参数,结合理论与数值模拟对其采空区围岩的位移、应力、塑性区进行分析.结果表明:8个采空区均有塑性屈服的单元,只有6#和7#采空区附近围岩具有良好的稳定性,1#,3#,4#采空区塑性较为发育,但对其矿区整体稳定性影响不大.在水平方向上,2#和5#采空区稳定性较好,8#采空区稳定性较差,需要进行支护.垂直方向上,2#,5#,8#均出现较为严重的塑性区破坏且周围岩体位移相对明显,需要对其进行支护.

摘要： 为探讨巨跨超扁平地下洞库勘察设计和施工运营过程中的关键技术难题,采用文献调研、理论分析和实践验证相结合的方法,对巨跨超扁平洞库洞室稳定机制、关键性地质参数及其评价体系、定量化设计方法、施工工艺工法以及监控技术进行研究。得出:1)通过及时、主动的支护体系有序调整围岩承载力是巨跨超扁平地下洞库成洞的关键。2)巨跨超扁平地下洞库围岩稳定性评价方法必须考虑尺寸效应,结构面产状、地应力、跨度、高跨比、摩擦角是影响围岩稳定性的显著因素。3)喷+锚+网柔性支护体系是合适的,宜采用“以数值计算为主,类似大跨经验为参考,施工监测动态反馈调整”相结合的综合设计方法。4)采用预留双岩柱支撑开挖方法是合理的。5)应采用多种手段对结构及围岩应力场和位移场进行监控量测,可采用“以收敛和沉降指标为主,围岩内部位移指标相结合”的综合判断方法,评判施工及运营过程中围岩的稳定性和结构的安全性。

摘要： 为分析煤矿深井硬岩掘进机组装硐室围岩稳定性,通过FLAC3D软件开展硐室的开挖支护数值模拟,分析了围岩位移场、应力场分布规律和支护结构的受力特征,数值计算结果可由硬岩掘进机组装硐室施工现场监测结果验证。结果表明,硐室围岩变形较小,支护方案可行,模拟计算可靠;组装硐室肩窝和底角易产生应力集中,存在围岩破坏及碎岩冒落的隐患,施工时需重点加强支护强度。

摘要： 为快速准确掌握施工期隧洞围岩变形特征及稳定性,采用干孔声波测试法、多点位移计观测、收敛及沉降观测、岩石含水率测试、洞室环境温度及湿度测试等现场监测方法,分析围岩松弛圈厚度变化、沉降收敛变形特征及环境变化情况。Ⅳ、Ⅴ类围岩松动圈厚度约2m,围岩自稳能力较差,应及时进行一次支护。通过分析围岩变形规律、发展趋势,评价围岩稳定性,选择合理的一次支护时机,为安全快速施工提供依据和保障。

摘要： 为解决坚硬顶板和遗留煤柱影响下综放工作面强矿压显现问题,分析了定向长钻孔分段水力压裂原理,提出了考虑工作面“见方”影响的压裂设计方案,并在神东布尔台煤矿42202综放工作面实施应用。结果表明:在工作面“见方”范围内实施定向长钻孔分段水力压裂技术后,42202工作面压裂区域来压步距和强度降幅明显,来压步距减小了4.3%,来压时支架平均阻力降低了6.9%,动载系数较小了4.2%;工作面煤壁基本无明显片帮现象,机尾采空区垮落充分;42202工作面辅运煤巷两帮移近量减小了30.0%,顶底板移近量减小了24.2%,副帮应力最大值减小了32.1%,辅运煤巷围岩稳定性整体得到提升;压裂区域的巷道锚索受力出现了大幅度的降低,锚杆受力出现明显波动现象,证明定向长钻孔分段压裂技术可有效解决工作面远场覆岩结构,使上覆基本顶有序垮落并形成稳定的“砌体梁结构”,保证了“采空区垮落矸石-液压支架-工作面煤壁”支撑体系的整体稳定性。

摘要： 为进一步提升煤矿生产的安全性和效率,以保兴煤矿11073工作面为例,在分析其地质条件的基础上,通过FLAC3D软件建立数值模拟模型并对其围岩稳定性进行分析,基于数值模拟结果和工作面的实际情况采用永久支护和强化支护方式对围岩进行联合控制,最后通过监测得知联合控制方案有效可行。

摘要： 松软破碎低渗煤层是我国煤层气高效抽采最主要的制约因素,煤层气抽采导致煤基质及围岩变形,进而影响抽采效率。文章经过地质调研,利用数值模拟软件对煤层气抽采过程中穿层钻孔围岩稳定性进行模拟研究。研究结果表明:距离钻孔越远,煤层气抽采对煤层孔隙压力的影响越小,穿层钻抽采煤层气对围岩变形的影响较小。

摘要： 山西A矿围岩不稳定,主要是因为断层多,岩层软,支护措施强度不足。采用软件COMSOL进行巷道围岩应力分布模拟,模拟结果显示巷道最大应力为1.9×10^(8) Pa。巷道加固措施为顶板采用锚喷+U型钢支护,底板为增加混凝土厚度,采取混凝土+网片支护措施。采取加固支护措施后,深部位移量减少了57%,浅部位移量减少了57%。研究结果对其他煤矿采取相关支护措施具有一定指导意义和现实意义。

摘要： 切顶参数作为切顶卸压沿空留巷技术的核心问题之一,对留巷围岩稳定性影响较大。本文以曙光矿1226工作面为工程背景,通过理论分析初步得到了切顶高度和切顶角度的参考值分别为7.1~9.5 m和11.4°;通过数值模拟从切顶效果和围岩变形两种角度对切顶高度分别为4 m、7 m、10 m、13 m及切顶角度分别为0°、10°、15°、20°、30°时顶板垮落形态、顶板下沉量和实体煤帮应力分布进行了分析,结果表明最优切顶参数为切顶高度10 m、切顶角度15°;通过现场爆破试验,确定了最佳炮孔间距、爆破方式及装药量;留巷后对工作面后方巷道围岩变形进行了监测,巷道围岩变形量小,留巷效果良好。

摘要： 广西乐滩水库北干渠全长约25.47KM,其TBM施工隧道处母岩风化强烈,隧洞下半部有少量渗水,在掘进过程中遇与洞轴线大角度相交的F8断层破碎带[1],因此施工过程中的围岩稳定性成了关注的焦点.对F8断层B17+757剖面的未支护条件及两种支护条件进行二维开挖变形稳定性有限元分析,模拟了实际开挖过程中的岩层界面、地形、断层等地质特征,隧洞、喷层混凝土、衬砌、钢拱架、锚杆等加固措施,并对不同地质参数和钢拱架间排距开展参数敏感性分析,评价了不同工况下的围岩稳定性变化规律.由计算结果可见,各工况下,洞周整体呈现内收的趋势;支护后洞周刚度显著增大,且支护方案2优于支护方案1,建议采用支护方案2;未支护条件下,随着围岩参数的提高,围岩稳定性逐渐变好;在支护条件下,由于衬砌、钢拱架和混凝土喷层形成了刚度较大的围岩支撑体系,对围岩参数不再敏感;且随着钢拱架间排距的增大,围岩稳定性逐步降低,当钢拱架间距达到900mm时,塑性破坏区显著增大,建议采用钢拱架间距为300mm至450mm.

摘要： 变质岩区强应变带构造挤压变形明显,变质分异现象清晰,工程性质差.通过对鸡公寨隧道湖蓝坡强应变带进行调查、测试及取样试验分析,结果表明:强应变带对岩性有明显的改造作用,片状矿物含量增高,岩石强度下降,软化系数0.36～0.50,岩体完整性系数0.25～0.46,属较破碎～破碎程度,呈薄片～碎片状岩体结构;构造残余应力明显,实测侧压力系数λ为1.3～1.9,以水平应力为主导.隧道围岩稳定性差,计算的围岩变形量远超规范允许值,且构造应力影响下的变形量远大于正常自重应力工况,在隧道设计、施工时需采取针对性的控制变形措施.

摘要： 深埋软岩隧道大变形控制是目前山岭隧道建设亟待解决的难题.论文基于新奥法的基本理念,从围岩稳定性和支护结构安全两个方面进行力学分析.得出如下结论:(1)深埋软岩隧道围岩及支护结构具有非线性的力学特点,支护结构的弯曲柔性不适应大变形的需要;(2)软岩隧道掌子面的稳定及钢拱架的稳定对围岩稳定有重要影响,应特别重视;(3)环向让压支护利用环向压力实现柔性支护,与让压预应力锚索联合使用,达到先柔后刚的支护效果,是控制深埋软岩隧道大变形的重要方法.

摘要： 西藏自治区拉萨-林芝高等级公路松多隧道穿越松多F1主断裂和F2断层破碎带,是拉林公路的控制性工程之一.受断裂破碎带影响,隧道围岩较为破碎,隧道涌水量较大,施工及运营过程中容易发生隧道塌方、突水、突泥等地质灾害.基于该地区详细地质勘察资料,利用数值仿真模拟了松多隧道在开挖以及连续降雨情况下的隧道围岩变形破碎过程.研究结果表明:隧道开挖过程中硐腰处易发生垮塌事故,进而影响到整个隧道稳定性;连续降雨情况下导致破碎带岩土力学性质软化,从而进一步降低隧道安全.建议松多隧道在设计阶段加强地质勘察,施工过程进行地质超前预报与现场监测,确保施工安全.

摘要： 地应力是存在于地壳中的应力,由岩石形变而引起的介质内部单位面积上的作用力.地应力作为地下构筑物的主要影响因素,在构造应力强烈的地区开挖建设,由于洞壁成为自由表面容易变形,使洞体逐渐缩小或造成坍塌,特别在深埋隧道工程中要考虑其对开挖后围岩的影响,针对性的采取应对措施,保障深埋隧道围岩的长期稳定性.传统方法在面对其复杂的地下环境,均有局限性,适用范围狭窄,笔者通过水压致裂法测定岩层的地应力,结合Midas模型模拟深埋隧道围岩和支护结构,对其受力、变形特点进行分析,探索其分布规律,相互影响,为今后类似工程提供参考借鉴.

摘要： 对某输水隧洞围岩的松弛变形、沉降收敛变形情况等进行监测,分析围岩松弛圈厚度变化、沉降收敛变形特征,得出在该地区隧洞埋深约200m洞段,Ⅳ类、Ⅴ类围岩松动圈厚度约2m,围岩变形主要发生在开挖后48h内,一般初期变形较大、较快.Ⅳ类、V类围岩自稳能力较差,一次支护应在开挖后围岩未发生明显变形的情况下及时进行.通过分析围岩变形规律、发展趋势,预测围岩稳定性,选择合理的一次支护时机,为安全快速施工提供保障.

摘要： 泥质粉砂岩和粉砂质泥岩等软岩隧洞大多属Ⅳ～Ⅴ类围岩,围岩稳定性差.通过官帽舟水电站多条洞、井的地质特性分析、开挖支护设计研究及其实际施工效果分析,说明了软岩虽然强度低,但岩石一般致密、完整性较好,洞室干燥,隧洞开挖一般不会产生大面积塌方.只要及时做好隧洞的表面保护和加强重视隧洞洞顶的稳定,防止洞井风化和洞顶掉块,就能保证地下洞室的施工期稳定.认清泥质粉砂岩和粉砂质泥岩的软岩隧洞地质特性,进行合理的开挖支护设计,有助于合理控制工程工期和总投资,对推动类似软岩隧洞的项目前期设计进展顺利和施工安全具有重要意义.

摘要： 围岩裂隙发育,尤其是存在软弱夹层时,将显著影响隧道衬砌结构的受力特性,导致隧道出现不同程度的病害问题.针对山西境内某公路隧道出现的衬砌开裂、路面沉陷等病害,采用现场检测和数值仿真计算相结合的方法对隧道病害产生原因进行深入分析.研究结果表明:病害段围岩破碎,裂隙发育且存在巨厚泥岩夹层和强风化灰岩层,实测围岩级别为Ⅳ级,原勘察中的Ⅲ级围岩定性不准确;同时,衬砌施工质量差,不满足设计要求,局部区段衬砌厚度严重不足.数值计算结果表明:围岩中存在的巨厚泥岩夹层及衬砌厚度不足导致边墙处衬砌出现显著的应力集中,超过其极限抗拉强度而产生开裂掉块.

摘要： 围岩裂隙发育,尤其是存在软弱夹层时,将显著影响隧道衬砌结构的受力特性,导致隧道出现不同程度的病害问题.针对山西境内某公路隧道出现的衬砌开裂、路面沉陷等病害,采用现场检测和数值仿真计算相结合的方法对隧道病害产生原因进行深入分析.研究结果表明:病害段围岩破碎,裂隙发育且存在巨厚泥岩夹层和强风化灰岩层,实测围岩级别为Ⅳ级,原勘察中的Ⅲ级围岩定性不准确;同时,衬砌施工质量差,不满足设计要求,局部区段衬砌厚度严重不足.数值计算结果表明:围岩中存在的巨厚泥岩夹层及衬砌厚度不足导致边墙处衬砌出现显著的应力集中,超过其极限抗拉强度而产生开裂掉块.

摘要： 围岩裂隙发育,尤其是存在软弱夹层时,将显著影响隧道衬砌结构的受力特性,导致隧道出现不同程度的病害问题.针对山西境内某公路隧道出现的衬砌开裂、路面沉陷等病害,采用现场检测和数值仿真计算相结合的方法对隧道病害产生原因进行深入分析.研究结果表明:病害段围岩破碎,裂隙发育且存在巨厚泥岩夹层和强风化灰岩层,实测围岩级别为Ⅳ级,原勘察中的Ⅲ级围岩定性不准确;同时,衬砌施工质量差,不满足设计要求,局部区段衬砌厚度严重不足.数值计算结果表明:围岩中存在的巨厚泥岩夹层及衬砌厚度不足导致边墙处衬砌出现显著的应力集中,超过其极限抗拉强度而产生开裂掉块.

摘要： 叙述了基于负载在氧化铝上的钴的费托催化前体的制备方法，所述氧化铝任选地含有多达10wt％的二氧化硅，所述方法包括：a)用硅化合物处理氧化铝，所述硅化合物选自具有通式(I)Si(OR)4－nR’n的那些，其中n为1～3，其中，R’选自具有1～20个碳原子的伯烃基；其中，R选自具有1～6个碳原子的伯烃基；b)干燥并随后煅烧在步骤(a)结束时所得到的改性的载体，从而获得硅烷化载体；c)随后将钴沉积到在步骤(b)结束时所得到的硅烷化载体上；d)干燥并随后锻烧在步骤(c)结束时所得到的负载的钴，从而获得所述最终的催化前体；上述最终的催化前体中衍生自具有通式(I)的化合物的SiO2含量为4.5～10wt％。

摘要： 本申请提供了一种地下洞室围岩整体稳定性的定量评估方法、装置以及设备，用于为地下洞室围岩整体稳定性状态提供一种具体的、实用的、效果良好的定量评估方案。地下洞室围岩整体稳定性的定量评估方法，包括：在确定目标地下洞室围岩整体稳定性的评估任务后，提取目标地下洞室的初始数据；根据初始数据将目标地下洞室划分为多个相互独立的洞室单元或洞段；按照预设的稳定性评估策略，分别对影响洞室单元或洞段的多个影响因素进行评分，作为目标地下洞室整体的稳定性评估结果。

摘要： 本发明公开了隧道的围岩的结构稳定性光学检测仪，涉及到围岩状态监测技术领域，包括安装架和滑动套，所述安装架的顶部开设有两个螺栓安装孔，所述安装架的底部安装有两个连接块，所述滑动套的侧部开设有齿条安装孔。向外提拉操作块，带动限位杆解除对定位卡块的限位，随后推动滑动套左右移动，对滑动套的水平位置进行调节，使定位卡块不断的上下移动，当调节至合适位置后，松开操作块，在拉簧的拉力作用下，限位杆复位进入限位槽内，进而对滑动套进行限位固定，且通过阻尼套的设置，可以转动安装环，对安装环的角度进行调节，实现对标尺的安装位置的调节，即使打孔时位置出现些许偏差，也无需重新打孔安装，增强了装置的实用性。

摘要： 一种基于激光扫描、BQ、改进Mathews稳定图的围岩稳定性评价方法，属于采空区稳定性评价领域，其步骤包括：(1)结构面三维激光扫描快速获取；(2)结构面聚类分析；(3)基于BQ指标的岩体质量计算；(4)岩体三维裂隙网络模型生成和剖切；(5)RQDt各向异性图绘制；(6)基于BQ反演的最佳阈值t求解方法；(7)RQDt各向异性求解方法；(8)地应力测量方法；(9)Mathews稳定图法的改进方法；(10)改进Mathews稳定图评价方法；(11)围岩稳定性分析方法；(12)空区稳定性评价方法。本发明实现了考虑RQDt各向异性和地应力拟合的Mathews稳定图法的改进，实现了基于改进Mathews稳定图法和数值模拟的围岩稳定性评价。本发明方法明确，适用于采空区围岩稳定性评价。

摘要： 一种基于BQ、改进Mathews稳定图法的围岩稳定性评价方法，属于采空区稳定性评价领域，其步骤包括：(1)基于BQ指标的岩体质量计算；(2)岩体三维裂隙网络模型生成和剖切；(3)RQDt各向异性图绘制；(4)基于BQ反演的最佳阈值t求解方法；(5)RQDt各向异性求解方法；(6)地应力测量方法；(7)Mathews稳定图法的改进方法；(8)改进Mathews稳定图评价方法；(9)围岩稳定性分析方法；(10)空区稳定性评价方法。本发明实现了RQDt的最佳阈值t和各向异性的求解，实现了考虑RQDt各向异性和地应力拟合的Mathews稳定图法的改进，实现了将改进Mathews稳定图法和数值模拟相结合的空区围岩稳定性评价。本发明方法明确，适用于采空区围岩稳定性评价。

摘要： 一种基于摄影测量、BQ、改进Mathews稳定图的围岩稳定性评价方法，属于采空区稳定性评价领域，其步骤包括：(1)结构面数字摄影测量快速获取；(2)结构面模糊等价聚类分析；(3)基于BQ指标的岩体质量计算；(4)岩体三维裂隙网络模型生成和剖切；(5)RQDt各向异性图绘制；(6)基于BQ反演的最佳阈值t求解方法；(7)RQDt各向异性求解方法；(8)地应力测量方法；(9)Mathews稳定图法的改进方法；(10)改进Mathews稳定图评价方法；(11)围岩稳定性分析方法；(12)空区稳定性评价方法。本发明实现了考虑RQDt各向异性和地应力拟合的Mathews稳定图法的改进，实现了基于改进Mathews稳定图法和数值模拟的围岩稳定性评价。本发明方法明确，适用于采空区围岩稳定性评价。

摘要： 本发明提供了一种围岩稳定性检测系统、方法、服务器和机器可读存储介质，涉及采矿技术领域，该系统包括设置于巷道侧帮上、且与多个测点位置对应的振动信号采集装置，与振动信号采集装置连接的振动数采设备，以及与振动数采设备通信连接的服务器；其中，振动信号采集装置用于采集测点位置处的振动信号；振动数采设备用于获取振动信号，并将振动信号发送至服务器；服务器用于对多次采集到的信号数据进行分解及差量分析，并根据得到的差量结果进行稳定性检测。本申请实现了凿岩炮孔的钻取过程评价岩稳定性的检测，并提升了围岩稳定性检测的安全性，避免爆破前一段时间内围岩失稳造成的人员伤亡或设备损坏。

摘要： 本发明涉及煤矿技术领域，提供了一种动载冲击地压巷道围岩稳定性控制方法，主要包括：对于中冲击破坏危险性和强冲击破坏危险性的巷道，在巷道的掘进迎头、顶板、两帮和底角分别开设钻孔，钻孔的直径为56～70mm，深度为20～30m；将封孔器送入钻孔的内侧，沿钻孔由内至外的方向，封孔器每移动至钻孔的压裂位置进行一次注水压裂，以使每道钻孔对应的巷道围岩分别产生多道水压致裂裂缝，且多道水压致裂裂缝沿钻孔方向的深度为5～30m。本发明可以减缓动载对巷道围岩的扰动，进而减小巷道围岩发生冲击破坏的风险，提高巷道围岩的稳定性。

摘要： 本发明公开了一种急倾斜特厚煤层开采巷道围岩稳定性的评价方法，包括以下步骤：(1)计算急倾斜特厚煤层三角塑性区垂直深度H1；(2)计算急倾斜特厚煤层深部塑性区垂直深度H2；(3)确定急倾斜特厚煤层采场塑性区垂直深度H；(4)基于工作面分段垂高h与塑性区垂直深度H的大小关系，评价急倾斜特厚煤层巷道围岩稳定性，可为急倾斜特厚煤层巷道冲击地压防治提供理论指导。因此本发明对急倾斜特厚煤层工作面安全生产、人员安危等具有重要的现实意义与重大的社会效益，具有广泛的应用前景。

摘要： 本发明公开了考虑覆跨比影响的双线高铁隧道围岩稳定性评价方法，计算各级围岩下隧道深浅埋分界的临界埋深；求解不同围岩级别各覆跨比工况下的安全系数；求解各围岩级别下安全系数F及覆跨比H/B的数学关系式；求解BQ值与安全系数F的数学关系式；求解BQ值与覆跨比H/B的数学关系式；求解BQ法围岩分级覆跨比修正系数K4；计算考虑覆跨比影响的围岩基本质量指标BQH/B值；BQ值最终修订；本发明实现对隧道稳定性的进一步评价。