软弱岩层

摘要： 为解决传统巷道布置条件下复合顶板软弱岩层沿空巷道存在顶板易变形、易失稳、易冒落,无法长久维持巷道围岩稳定性等一系列难题,本文基于错层位外错式巷道布置方式,利用相邻区段间巷道空间化结构关系,提出综放复合顶板错层位外错式相邻区段巷道联合支护技术,分析该支护技术的围岩控制作用机理。采用FLAC^(3D)数值模拟软件对错层位外错式巷道布置条件下相邻区段巷道联合支护方案进行研究,并与传统巷道布置下常规支护方案进行对比。模拟结果表明:采用错层位外错式巷道布置和相邻区段间巷道联合支护技术为核心的综合围岩控制措施,可加强易离层垮落顶板的支护强度,使围岩应力在联合支护的作用下趋于均衡,从而最大限度地发挥支护体系的支撑作用,达到巷道稳定的目的。

摘要： 某铅锌矿急倾斜薄矿脉赋存于软弱的绢云母千枚岩岩层中,且矿岩产状基本一致,开采技术条件极为不利。应用浅孔留矿法回采时,围岩极易冒顶片帮、采场回收率低、存窿矿出矿困难以及地压活动频繁等问题凸显。为维持生产工作的正常进行和实现向深部矿体开采的过渡,围绕采场岩层有效控制,采用阶段下行式、中段双翼后退式开采顺序,合理规划多层矿脉开采方式;根据采准工程增加率适当减小采场跨度,无轨铲运机替代有轨装岩机出矿,增大出矿进路间保护墩厚度,应用预裂爆破控制采场轮廓,对浅孔留矿法工艺进行了改进。现场工业试验表明:改进措施使得生产技术经济指标显著改善,初步实现急倾斜薄矿脉“安全、高效、经济”开采。

摘要： 为探究某露天矿断层与弱层复合作用下边坡稳定性问题,结合工程实际,通过改变弱层位置、厚度、倾角等参数,应用FLAC^(3D)程序探究其变形破坏模式及稳定性变化规律,阐明边坡破坏机理,并提出相应的灾害防控技术措施。结果表明:弱层与断层的相对空间位置关系、弱层性质是该类边坡灾变演化的主要控制因素;二者相交时,因弱层连续性被破坏且坡角岩体强度增大等因素,边坡稳定性有所提升,此时正断层对滑坡有抑滑作用;当弱层厚度增加,强度降低时,边坡稳定性呈逐渐降低趋势,直至破坏;当弱层倾角变大,边坡稳定性逐渐降低,最大位移量随上部覆岩荷载减小而减小。

摘要： 对于软弱岩层中的打入桩,目前尚无公认的方法评估桩侧阻力.针对巴拿马Amador邮轮码头航站楼嵌岩钢管桩基础,开展了9组桩基动力测试,采用波动方程分析方法获取桩侧阻力.研究了地层中桩侧阻力分布规律、岩层中桩侧阻力与单轴抗压强度的关系.得出如下结论:1)侧阻力分布曲线均呈抛物线形式,可以明显区分出软黏土、粉质砂土、强风化岩、中风化岩4个地层.将曲线跌落后的部分定义为嵌岩段,据此得到桩A-4嵌岩深度为6 m、其他桩嵌岩深度为4 m,均满足设计最小嵌岩深度3 m的要求.2)岩层桩侧阻力-抗压强度(UCS)曲线均呈指数分布,而非线性分布.3)软弱岩层中,侧阻力起主导作用.同一UCS值,泥质粉砂岩中桩侧阻力明显大于玄武岩.4)随着UCS增大,岩体的自稳能力逐渐增强,摩擦系数逐渐转变为影响侧阻力的主导因素.UCS增大到一定数值后,桩侧阻力趋于稳定.5)获得了岩层桩侧阻力-抗压强度关系式,为估算场地岩层中桩侧阻力提供了依据.

摘要： 在西部软岩矿区,巷道底臌是一种常见的巷道破坏形式,由底臌所引起的围岩变形已成为阻碍矿井高效生产的主要难题,也是目前西部矿区亟待解决的关键问题.目前广泛使用的底臌控制方案为浇筑混凝土材料配合反底拱与锚杆支护技术联合控制巷道底臌.然而,分析现场破坏结果,浇筑反底拱的普通C20混凝土材料存在强度低、密实度差等明显缺陷,并不能有效控制底臌,巷道现场底角与两帮呈现大面积破坏.据此提出一种优化浇筑材料方案,提高其初凝时间和强度.优化混凝土浇筑材料治理方案是将生石灰按照不同配制比例掺入混凝土浆液中,制备试件;在不同龄期下测试不同生石灰掺入量的试件强度,进而选出最优配比方案;利用扫描电镜对浇筑材料的结构进行观察分析,确定优化后的浇筑材料满足反底拱结构中浇筑材料的性能要求.结果表明:在养护龄期内,材料最大单轴抗压强度为30.15 MPa,是普通C20混凝土材料强度的1.39倍,抗拉强度为1.75 MPa,是未掺入生石灰试件强度的1.41倍.利用扫描电镜观测分析,在生石灰掺量为10％时,试件结构致密,浆体中的Ca(OH)2,AFt和孔隙数量明显减少,浇筑材料的力学性能有效提高.工程实践表明,采用优化后的浇筑材料进行反底拱设计,在50 d监测期内,最大底臌量仅为101 mm,巷道底臌量减少为原支护方案的34％,底臌控制效果明显.

摘要： 通过对遵义市桐梓县席家坟片区工程中含软弱岩层的顺层边坡开挖后的调查监测,得出边坡在各个方向的位移及沉降,监测结果显示边坡变形甚微,这是由于边坡滑动方向存在阻抗段,受阻抗段的影响该边坡变形微弱,为该工程的加固提供了时间.并通过直剪试验对软弱夹层土样进行参数取值,利用极限平衡法对边坡进行研究,计算结果表明,边坡在极端不利的条件下,水体致使软弱夹层面饱和后,边坡会发生平面滑动破坏.但受到阻抗段、边坡侧限未解除、边坡竖向节理延伸性差等因素的影响,边坡目前处于稳定状态.

摘要： 巴拿马邮轮码头项目主码头采用打入钢管桩基础.对于软弱岩层中的打入桩,目前尚无公认的设计方法.该文开展7组桩基动力测试,采用波动方程分析方法获取桩侧阻力与端阻力,研究地层中桩侧阻力分布规律,岩层中桩端阻力系数与岩石质量特性的关系,得出如下结论:侧阻力分布曲线均呈抛物线形式,据此可以明显区分出软粘土、粉质砂土和粉砂岩3个地层,提出确定钢管桩嵌岩深度的判定方法,判定7个试验桩均满足设计最小嵌岩深度5 m的要求;对于软岩中打入钢管桩,单轴抗压强度无法反映桩端岩体的受力状态,需要采用嵌岩深径比与岩体破碎程度进行修正;考虑深径比的影响,计算得到端阻力系数Nk在4.3～6.5之间,均大于国内规范桩端阻力系数;提出采用岩芯回收率Re及岩石质量指标RQD反映岩体破碎程度对桩端阻力影响的研究方法,验证该方法的合理性.

摘要： 新疆沙吉海煤矿上覆岩层以砂岩类为主,属软弱岩层.为了研究其地表移动变形规律,获取岩移参数,在该地区某矿首采工作面布置地表移动观测站.实测数据表明,在该工作面的开采、地质条件下,工作面倾向方向未能达到充分采动,最大下沉1945 mm,最大水平移动784 mm.地表变形集中在采区上方,移动角明显比边界角小.

摘要： 通过对苇子沟煤矿巷道地质条件、重点区域排查和支护现状特征现场分析,有针对性地对矿井已施工巷道和正在施工的掘进工作面的支护质量、检测工具、临时支护和防片帮进行全面剖析,为下一步矿井抓好顶板管理工作提供经验借鉴.

摘要： 郁江老口航运枢纽电站厂房地基为第三系地层砂泥岩,岩石形成地质年龄相对较新,大部分成岩作用差、呈半成岩状,局部泥岩质软、结构松散、力学强度低且具有泡水膨胀、失水易开裂崩解等特性,工程场地岩石软硬岩相间,发育较大规模断层破碎带,以及溶蚀洞穴。针对电站厂房基础存在的这些地质缺陷隐患,设计、施工上采取了建基面开挖覆盖保护和软弱岩层深挖换填、溶洞混凝土回填、断层破碎带槽挖及混凝土塞等处理措施,解决了电站厂房基础开挖施工中存在的一系列较复杂工程地质问题,使厂房地基强度满足设计要求。

摘要： 为解决在软弱岩层中钻孔易塌孔、成孔难的工程问题,认为岩体黏聚力沿塑性区呈线性弱化,得出应变软化条件下钻孔围岩二次应力、位移和塑性区分布表达式.利用FLAC3D内嵌FISH语言,自定义岩体黏聚力,对钻孔围岩弹塑性分布进行数值模拟分析.研究表明,理想弹塑性模型下的塑性区半径公式为文中解黏聚力co=cs时的特解;考虑黏聚力弱化特性后,相同地应力条件下塑性区半径显著扩大,为修正Fenner解的1.4倍,钻孔围岩最大切向应力位于距钻孔中心约2.9倍钻孔半径处,应力集中系数小于2.成果应用于四川某矿井钻孔工程,表明当加固半径约为3倍钻孔半径时,成孔率在90％以上,取得较好技术经济效果.

摘要： 软岩是工程施工中的一种常见的不良岩性,介绍了大风垭口特长隧道施工过程中不良地质岩性的超前预报方法；阐述了处理软弱岩层、断层破碎带等的具体措施,通过6780 m的施工实践,有效地控制了地质灾害事故的发生,保证了工程进度。

摘要： 为了解决辛置煤矿松软泥岩巷道原有支护方式(喷射混凝土支护)失效的问题,本文将围岩松动圈支护理论、巷道变形机理与现场实际情况相结合,经改进提出了锚杆、锚索、金属网、喷浆、锚注联合支护.使用FLAC3D有限差分软件对辛置煤矿310轨道巷进行模拟分析,数值算例分别研究了原有支护方式及联合支护方式下围岩应力应变变化过程.结果表明,在联合支护方式下,巷道两帮最大水平位移量是23mm,顶板最大竖向变形量是61mm,底板最大竖向变形量是30mm,有效地控制了软弱围岩巷道的变形与破坏,围岩趋于稳定,并进行现场工业实践,检验了数值模拟的准确性.

摘要： 为了解决辛置煤矿松软泥岩巷道原有支护方式(喷射混凝土支护)失效的问题,本文将围岩松动圈支护理论、巷道变形机理与现场实际情况相结合,经改进提出了锚杆、锚索、金属网、喷浆、锚注联合支护.使用FLAC3D有限差分软件对辛置煤矿310轨道巷进行模拟分析,数值算例分别研究了原有支护方式及联合支护方式下围岩应力应变变化过程.结果表明,在联合支护方式下,巷道两帮最大水平位移量是23mm,顶板最大竖向变形量是61mm,底板最大竖向变形量是30mm,有效地控制了软弱围岩巷道的变形与破坏,围岩趋于稳定,并进行现场工业实践,检验了数值模拟的准确性.

摘要： 为了解决辛置煤矿松软泥岩巷道原有支护方式(喷射混凝土支护)失效的问题,本文将围岩松动圈支护理论、巷道变形机理与现场实际情况相结合,经改进提出了锚杆、锚索、金属网、喷浆、锚注联合支护.使用FLAC3D有限差分软件对辛置煤矿310轨道巷进行模拟分析,数值算例分别研究了原有支护方式及联合支护方式下围岩应力应变变化过程.结果表明,在联合支护方式下,巷道两帮最大水平位移量是23mm,顶板最大竖向变形量是61mm,底板最大竖向变形量是30mm,有效地控制了软弱围岩巷道的变形与破坏,围岩趋于稳定,并进行现场工业实践,检验了数值模拟的准确性.

摘要： 为了解决辛置煤矿松软泥岩巷道原有支护方式(喷射混凝土支护)失效的问题,本文将围岩松动圈支护理论、巷道变形机理与现场实际情况相结合,经改进提出了锚杆、锚索、金属网、喷浆、锚注联合支护.使用FLAC3D有限差分软件对辛置煤矿310轨道巷进行模拟分析,数值算例分别研究了原有支护方式及联合支护方式下围岩应力应变变化过程.结果表明,在联合支护方式下,巷道两帮最大水平位移量是23mm,顶板最大竖向变形量是61mm,底板最大竖向变形量是30mm,有效地控制了软弱围岩巷道的变形与破坏,围岩趋于稳定,并进行现场工业实践,检验了数值模拟的准确性.

摘要： 针对露天矿含软弱层边坡易发生滑坡的情况,分析其边坡失稳模式.以钻孔资料为基础,采用Closest Point算法、Kriging插值算法、三维激光扫描技术等多种方式相融合的方法,建立滑坡区三维地质模型,从而对滑坡失稳过程进行计算机模拟.同时对不稳定边坡提出治理措施,对治理后边坡稳定性再次进行计算机模拟,并计算得出选取剖面的稳定系数,验证治理措施的可行性.平朔东露天矿东北帮软弱层边坡采用刷坡、坡面阻水、坡脚反压及排水相结合的综合处治措施后,未再次出现滑坡,效果明显.

摘要： 针对露天矿含软弱层边坡易发生滑坡的情况,分析其边坡失稳模式.以钻孔资料为基础,采用Closest Point算法、Kriging插值算法、三维激光扫描技术等多种方式相融合的方法,建立滑坡区三维地质模型,从而对滑坡失稳过程进行计算机模拟.同时对不稳定边坡提出治理措施,对治理后边坡稳定性再次进行计算机模拟,并计算得出选取剖面的稳定系数,验证治理措施的可行性.平朔东露天矿东北帮软弱层边坡采用刷坡、坡面阻水、坡脚反压及排水相结合的综合处治措施后,未再次出现滑坡,效果明显.

摘要： 针对露天矿含软弱层边坡易发生滑坡的情况,分析其边坡失稳模式.以钻孔资料为基础,采用Closest Point算法、Kriging插值算法、三维激光扫描技术等多种方式相融合的方法,建立滑坡区三维地质模型,从而对滑坡失稳过程进行计算机模拟.同时对不稳定边坡提出治理措施,对治理后边坡稳定性再次进行计算机模拟,并计算得出选取剖面的稳定系数,验证治理措施的可行性.平朔东露天矿东北帮软弱层边坡采用刷坡、坡面阻水、坡脚反压及排水相结合的综合处治措施后,未再次出现滑坡,效果明显.

摘要： 针对露天矿含软弱层边坡易发生滑坡的情况,分析其边坡失稳模式.以钻孔资料为基础,采用Closest Point算法、Kriging插值算法、三维激光扫描技术等多种方式相融合的方法,建立滑坡区三维地质模型,从而对滑坡失稳过程进行计算机模拟.同时对不稳定边坡提出治理措施,对治理后边坡稳定性再次进行计算机模拟,并计算得出选取剖面的稳定系数,验证治理措施的可行性.平朔东露天矿东北帮软弱层边坡采用刷坡、坡面阻水、坡脚反压及排水相结合的综合处治措施后,未再次出现滑坡,效果明显.

摘要： 本申请具体涉及一种边坡软弱夹层上方相邻岩层的监测方法和系统，属于边坡领域，包括步骤：获得边坡软弱夹层上方相邻岩层的多个测试点的岩土体的含水率；获得多个所述测试点的所述岩土体的孔隙比；根据每一所述测试点的所述岩土体的所述含水率和所述孔隙比，得到对应测试点的岩土体的饱和度；根据每一所述测试点的岩土体的所述饱和度，对所述岩层进行监测；其中，所述测试点至少分布于所述岩层的顶部、中部和底部。通过获得边坡软弱夹层上方相邻岩层的顶部、中部和底部设置具有代表性的测试点，获取含水率和孔隙比，计算岩土体的饱和度，从而对边坡软弱夹层上方相邻岩层进行监测。

摘要： 本发明公开了一种用于上层软弱土层下层硬质岩层沟槽开挖的支护方法，采用钢花管与高压旋喷桩组合施工，形成新型竖向支挡结构体系，并且在上层软弱土层及下层硬质岩层施工时，该技术手段具有良好的整体性，可借助硬质岩层与支挡结构共同抵抗沟槽上部软弱土体的被动土压力；在支撑梁和围檩的辅助下，该支挡结构体系牢固可靠，上述组合支护结构体系具有良好的隔振作用，在现场实施过程中，因硬质岩层破除对周边既有沥青道路结构以及自来水主干管线等综合管线的影响大幅减弱，实施后，不再产生沥青路面裂缝、沉陷等质量问题。

摘要： 本发明提出一种预应力锚索、锚杆锚索联合支护系统及软弱岩层支护工艺其中，预应力锚索包括锚索本体、托盘及锚索锁具，锚索本体包括第一锚固段、第二锚固段和张拉段；第一锚固段、第二锚固段和张拉段由多根钢绞线连续编织成一体的结构件，第一锚固段与第二锚固段相接处设有第一分隔盘，第二锚固段靠近张拉段设有第二分隔盘，第一锚固段的端部设有导向体，锚索本体内埋设有第一注浆管和第二注浆管，第一注浆管和第二注浆管的入浆口位于张拉段侧，第一注浆管的出浆口位于第一分隔盘与第二分隔盘之间，第二注浆管的出浆口位于第二分隔盘和托盘之间。本发明提供的预应力锚索，提高了浆液的利用率，改善了软弱围岩的力学性能，提高了软弱围岩的稳定性。

摘要： 本发明公开一种软弱岩层矸石掘‑碎‑运智慧决策综合装置，主要包括超跨度巨力碎矸装置、液压‑电气混合系统、转移‑分流枢纽装置、自稳态智慧移动机构和智慧自主决策系统；各装置与系统之间采用积木式布置方式，呈上中下排列，共划分为三个区域，下部整体为自稳态智慧移动机构；中部为多机构横行布置，前中部为液压‑电气混合系统，后中部为智慧自主决策系统；上部是汇集转移平台，汇集转移平台上部固定承载超跨度巨力碎矸装置。本发明实现了煤矿巷道掘进的掘‑碎‑运智慧决策控制一体化，实现了巷道掘进与采空区充填协同的高效化。

摘要： 本发明公开了一种软弱岩层矸石掘‑碎‑运智慧决策综合装置使用方法，主要包括七个主要步骤，分别是：智慧决策自稳智慧移动机构向掘进工作面的自控行进路线，自稳态智慧移动机构自启行进与固定，自控启动液压‑电气混合系统并进行动力分配做出决策，推出不同伸缩臂节数并伸出仿生碎矸爪，双滚碎矸机破碎矸石并被吸入碎矸自流通道，通过汇集转移平台二次分捡转运各分流管道输到各采空区，仿生碎矸爪伸长到达极限工作距离后自稳智慧移动机构自动前移。本发明方法具有步骤合理、易于操作等特点。

摘要： 本发明公开了一种软弱岩层条件下急倾斜薄矿脉的机械化充填采矿方法。采用斜坡道开拓、分段运输平巷联络、溜井出矿的采准方式，自下而上逐层回采矿体；采用独头掘进的方式完成拉底进路回采，利用拉底进路形成的采空区作为自由面向下压采矿体，提高回采效率、改善通风条件；刷扩下盘废石与非胶结充填体形成打底层、浇筑高强度胶结充填体形成胶面层，减少钢材与水泥单耗、降低充填成本；辅以凿岩台车高效凿岩、喷锚台车快速支护、铲运机集中出矿，大幅提高采场生产能力、降低工人劳动强度、减少井下作业人员数量、保障回采作业安全。如此反复，直至整个矿块回采完毕。本发明具有机械化程度高、综合成本低、采场生产能力大、安全性好等显著特点。

摘要： 本发明提供了一种软弱岩层内巷道支护结构及支护方法，涉及巷道支护技术领域，为解决软弱岩层内巷道容易发生变形的问题而设计。该软弱岩层内巷道支护结构包括一次支护结构、二次支护结构和柔性填充层，一次支护结构为柔性支护结构，一次支护结构直接支护于裸体巷道；二次支护结构为刚性支护结构，且数量为多组，多组二次支护结构沿回采方向紧密排布，且任意相邻的两组二次支护结构可拆卸固定连接；每组二次支护结构包括多个砌体，多个砌体呈封闭环形地可拆卸固定连接；柔性填充层设置于一次支护结构与二次支护结构之间。本发明能够解决软弱岩层内巷道容易发生变形的问题。

摘要： 本实用新型公开了一种可控制软弱岩层隧洞超挖的周边装药结构，包括装药结构，所述装药结构的内部设置有药卷组件，所述装药结构由第一装药管、铰接座、第二装药管、插槽、密封垫、穿孔、第一定位环、定位孔、第二定位环和限位块组成。通过采用了不耦合和间隔装药相结合的方式，利用炮泥、密封垫的密封作用形成膨胀气体作用以及水楔效应，实现了减少装药量的同时提升爆轰效果的目标，避免了出现因采用连续装药造成超挖而增加后续工序施工成本的情况，达到便于控制超挖量和降低总体成本的效果，同时，装置整体采用塑料材质，与其他现有技术比较，成本较低，使用起来较为方便，满足了使用需求。

摘要： 本实用新型涉及缆索吊地锚领域，特别涉及一种适用于软弱岩层的桩板式地锚，包括钢筋混凝土结构件的锚碇主体，所述锚碇主体包括地梁和设置在所述地梁底部的若干桩基,所述地梁顶部设置若干连接块，所述连接块用于环绕支撑缆索，相邻所述连接块之间形成用于穿绕缆索的间隙。通过连接块将外载荷传递至地梁并分配至桩基和平台板，沿平台板传递至挡墙，充分利用桩基对软弱岩层的挤密作用、平台板与软弱岩层的摩擦力作用、挡墙对软弱岩层的被动土压力，通过地梁进行外载荷分配，使该桩板式地锚受力均衡，在使用过程中稳定性好，该桩板式地锚对土层的开挖量小，混凝土用量小，避免了大体积混凝土块开裂的情况，且锚固效果较好。

摘要： 本实用新型公开了一种富水环境软弱岩层地下施工钻孔定位装置，包括安装杆一、安装座和连接板，所述安装杆一一侧设置有螺纹轴，所述螺纹轴外围一侧设置有螺纹腔，所述螺纹腔一侧设置有安装杆二。有益效果在于：本实用新型通过设置安装座、电机和连接板，能够通过电机带动连接板进行旋转，进而对钻孔定位装置的方向进行调整，能够对水平或垂直方向上进行定位打孔，满足使用需求，提高装置的实用性，通过设置安装杆一、安装杆二、螺纹轴和螺纹腔，能够通过螺纹轴和螺纹腔将安装杆一和安装杆二快速进行安装或拆卸，方便装置的拆卸或安装，便于将装置移动到工作位置，提高工作人员的工作效率。