水力致裂应力转移控制临空巷道强矿压显现

来源 :2018海峡两岸暨港澳青年科学家论坛——京津冀港澳台能源绿色开发与低碳城市建设论坛 | 被引量 : 0次 | 上传用户:q5108947
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目前煤矿开采深度在逐年加大,全国采深超过1000m的矿井达到了47处,不仅仅是采深大,工作面的开采强度也在加大,很多工作面宽度都达到了300m,采高也在加大.同时,我国还有30%的煤层顶板属于坚硬顶板,煤采出后顶板悬顶,久而久之顶板突然垮落就会形成灾害.在这种情况下,面临最大的问题就是深部的采动巷道变形控制,大变形和冲击地压是两个主要原因.
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在大陆,未来很多都会面临深部开挖的问题;在台湾,关于矿坑开挖的部分基本上已经结束了,这衍生的另外一个问题就是地表陷落的问题。
对于隧道来说沉降非常重要,尤其是穿越市中心时引起的开裂纠纷成本非常高,所以希望沉降最小甚至没有,那么如何实现呢?很关键的问题就是取土,取了多少土,注了多少浆,满足这个条件才能实现零沉降,实现这个需要一些手段,解决的就是手段的问题.
影响煤矿安全生产的工程地质因素非常多,其中煤层采动覆岩变形是一个非常严重的工程问题。近些年随着矿井开采深度不断增加,采动覆岩变形在国内外造成了多起环境地质灾害事件,导致大面积地面沉陷和塌。对其进行实时监控、预警预报是一个迫切而艰巨的任务。
岩土体在宏观上表现为相对连续,而在微观上是由一系列的颗粒、孔隙和裂隙组成的结构系统.微观上的离散和不连续性问题难以通过常规的基于连续介质力学的方法来解决(如有限元法).Cundall和Strack(1979)首次提出了颗粒离散元法(DEM)来研究粒状物质的运动及相互作用.通过近40年的发展,离散元法已经在制药、化工、环境、矿冶和岩土等领域有广泛的应用.
在城市环境下,地下空间暗挖施工不可避免地穿越道路、桥梁、管线、房屋以及地铁线路等,穿越工程是城市地下工程建设中风险最高的工程.就穿越工程而言,新建地铁穿越既有地铁工程是穿越工程中难度最大的工程.暗挖施工控制不当会引起新建结构本身的结构破坏,施工引起变形向周边的环境传递,会引起周边既有结构的变形和破坏以及损伤.事实上,工程中已经出现了一系列的暗挖穿越造成的事故,造成了恶劣的社会影响和经济损失.200
本研究主要讨论的是台湾西部砂岩的一些特性,台湾西部砂岩在图上的Ⅲ号区.总共把台湾地图分成了7块,西部砂岩距离板块移动带较远,所以相对来说是一个比较年轻、质变程度比较低的地层.它这个破断带距离我们的冲积平原比较近,这个地区地形没有很陡峭,周围都是一些丘陵地和近郊矮山,因为距离平原近,人口稠密,企业会投资,要开发,所以要去了解一下这个区域的岩石特性.了解影响岩石力学行为的微观因子,大多可以分为微观、介
自然界中,柱状节理岩体是一大景观,经常会感叹大自然的鬼斧神工.但对于岩石力学工作者和岩体工程建设者来说,此类岩体结构所带来的研究与建设困难非常大.柱状节理是火山岩冷却时形成的,节理柱以五边形或六边形最为常见,直径从几厘米到数米.柱状岩体的结构特征非常显著,它是由柱体、柱间节理、缓倾节理以及柱中隐微裂隙组成。针对这种复杂结构岩体,急需研究的问题是:如何精细地认识其工程地质特征,如何揭示这种复杂岩体的
海底隧道的特点主要是在有海水的环境中,靠海岸、海峡,一般来说海底隧道工程地质条件都很复杂,勘察难度比较高,腐蚀性比较高等,还有就是排水.对截堵要求比较高.海底隧道的施工技术主要有明挖法、沉管法等,那在施工方案的选择上,除了考虑自然环境、工程地质情况以外,还要考虑经济性和后期的维护。
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煤矿要把煤采出来,有两个重要的问题,一个是工作面的岩层移动问题,一个是巷道的变形破坏问题.笔者认为,巷道变形破坏主要和梯度应力有关系,并且希望将来能够发展一些控制理论和技术去控制巷道变形.