《深井軟岩巷道底板下向加固鑽孔孔壁穩定性研究》是依託中國礦業大學,由張農擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名:深井軟岩巷道底板下向加固鑽孔孔壁穩定性研究
- 項目類別:面上項目
- 項目負責人:張農
- 依託單位:中國礦業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著開採深度的增加,巷道礦壓顯現由幫頂逐漸轉變為全斷面來壓,錨桿(索)和注漿加固是治理底鼓的技術方向,底板下向成孔穩定性及成孔質量是實施底板加固的前提條件。本課題針對深井軟岩巷道底板下向加固鑽孔孔壁穩定性問題展開研究,通過分析確定成孔過程中影響孔壁穩定性的主控因素,結合對孔壁穩定性可測顯性因素的量化描述,建立各因素影響程度的特徵指標,並作出各影響因素對孔壁穩定的敏感性判斷,揭示下向孔孔壁多因素耦合失穩機理;利用圓柱孔擴張理論結合彈塑性力學對下向孔孔壁岩體進行彈塑性力學分析,結合典型下向孔鑽進方式分析成孔過程中孔周應力場演化規律,建立考慮主控因素的深井軟岩巷道下向孔孔壁穩定性模型;並通過分形維數、損傷變數、孔壁表面粗糙度等量化反映下向孔的成孔質量,進而分析其對岩錨承載強度的影響規律,為合理實施下向孔加固底板提供理論指導。
結題摘要
本項目以深井煤與瓦斯共采工程為背景,採用實驗室試驗、理論分析和數值模擬等手段研究軟岩采動鑽孔失穩破壞及穩定控制規律。首先以鑽孔圍岩小環境為研究對象,分析了鑽孔擠壓和剪下變形破壞機理,提出了相應的失穩判據;再以采動圍岩大環境為研究對象,研究了留巷側向頂板層間剪下滑移及采動應力分布特徵,並結合前面提出的鑽孔破壞判據,得出了鑽孔破壞的時空演化規律,總結形成了鑽孔穩定控制原理,提出了針對性的鑽孔穩定控制技術,開展了系統的工程測試和套用研究,有關技術保證了抽采鑽孔穩定性,鑽孔抽采效率顯著改善。培養博士研究生3名,發表EI/SCI論文8篇,授權發明專利8項,省部級科技進步獎2項。