水平岩层

摘要： 汉巴南铁路巴中至南充段位于四川省东北部。褶皱宽缓、岩层近乎水平、软硬岩层互层分布是区内工程地质的典型特征。结合现场隧道施工情况,对坍塌、掉块的现象总结分析,得出了区内隧道围岩的工程特性、坍塌掉块机理,并总结不同岩性组合关系对围岩级别划分的影响,提出了适宜于区域内水平岩层的选线原则、开挖工法、初期支护建议,可为区内类似地质条件下的隧道设计和施工提供借鉴。

摘要： 在高地应力近水平岩层中开挖隧道时,由于近水平层理的构造特征,隧道极易出现拱顶离层、掉块、局部超挖、支护结构偏压、初期支护混凝土开裂等现象,甚至发生拱顶失稳坍塌事故。为研究高地应力近水平岩层的破坏特征,本文以大峡谷隧道为工程背景,通过现场钻孔取芯,对岩样进行常规压缩试验,并借助声发射系统分析了岩样压缩破坏过程。研究结果表明:岩石的破坏过程可分为裂纹压密和弹性变形阶段、塑性阶段、峰值阶段、残余阶段;岩样在低围压下主要为张拉劈裂破坏,在中围压下为张拉劈裂破坏和剪切破坏共同存在,在高围压下主要呈剪切破坏且破裂岩体的裂纹扩展更为显著。

摘要： 高地应力水平层状硬脆性岩体隧道在开挖后周边应力会重分布,导致切应力增加,进而引起局部的弹性应变能增大,当达到一定程度后就会发生岩爆。为研究高地应力下水平岩层的岩爆机制,依托大峡谷超大埋深隧道,采用有限差分软件,建立水平岩层和均质岩层2种工况,从弹性应变能和应力路径2个方面分析了水平岩层岩爆的风险性。研究结果表明:1)在构造应力场的作用下,水平岩层与均质岩层存在较大差别。隧道开挖后,由于开挖卸荷作用,水平岩层掌子面所在环状区域应变能最大,且在开挖前后隧道周边不同位置都出现应变能突变;均质岩层开挖后应变能突变较小。2)应力路径中2种工况下最大主应力和弹性应变能的变化趋势一致,水平岩层中拱顶和拱底区域的应力差在开挖后不断增大,其他位置则在开挖到监测点所在断面时发生突变,造成岩石劣化,掌子面环状区域岩爆的风险增加。

摘要： 2020年7~8月,仁寿县普降大暴雨,始建镇三慧寺发生顺层缓倾的基岩滑坡,基于调查访问和现场勘探,本文对滑坡的变形过程、形成机理进行了分析。通过本次研究表明:斜坡岩土结构及地形地貌为滑坡提供了基础条件,地下水浮托力为滑坡的形成提供了促进作用;滑体在浮托力作用下沿层面发生推移式滑动的过程,该类型滑坡在红层、丘陵地区常有发生,本文以三慧寺滑坡为例研究讨论地下水浮托力对近水平岩层滑坡的促进作用,研究成果对其他类似滑坡失稳机理研究具有借鉴意义。

摘要： 水平层状硬脆性岩体,在高地应力的作用下,由于开挖卸荷过程引起的隧道应力调整,会使得开挖范围内一定区域的弹性应变能不断积累,当达到一定程度时就会形成岩爆。为了研究高地应力下水平岩层的岩爆机理,本文依托大峡谷超大埋深隧道,采用有限差分软件,建立了水平岩层和均质岩层两种工况,从弹性应变能和应力路径两个方面分析了水平岩体岩爆的风险性。研究结果表明:在构造应力场的作用下,水平岩层与均质岩层存在较大差别,由于开挖卸荷作用,隧道开挖后,水平岩层掌子面所在环状区域应变能最大,且在开挖前后隧道周边不同位置都出现应变能突变,均质围岩开挖后应变能突变较小。应力路径中两种工况下最大主应力和弹性应变能的变化趋势一致,水平岩层中拱顶和拱底区域的应力差随开挖进行不断增大,其他位置则在开挖到监测点所在断面时发生突变,造成岩石劣化,掌子面环状区域岩爆的风险增加。

摘要： 应力的重分布,故选择合适的开挖进尺可以有效的减弱对围岩的扰动。为了获得开挖进尺和支护效应对硬脆性围岩的影响,本文以大峡谷超大埋深隧道为工程依托,通过FLAC3D对其开挖过程中弹性应变能的变化进行了分析,研究了不同开挖进尺和支护情况对隧道岩爆风险的影响。计算结果表明,隧道的弹性应变能主要集中在掌子面附近;大峡谷隧道中开挖进尺2m的隧道的弹性应变能小于开挖进尺3m的隧道;隧道已经支护的区域的弹性应变能的分布沿隧道轮廓线变化较小;随着掌子面不断推进,监测点处的隧道横截面的弹性应变能越来越大,达到极值后有一定程度的下降,而后继续增加;缺少支护会使掌子面成为释放弹性应变能的位置。

摘要： 本文采用拉格朗日元方法、变形体离散元方法及虚拟裂纹模型耦合的连续—非连续方法开展了采动诱发水平岩层变形—开裂—垮落过程及支承压力的演变及分布的数值模拟研究.以淮南矿区典型工作面为例的研究发现:(1)随着推进距离的增加,支承压力峰值不断增加,开切眼后方的支承压力峰值所在位置距开切眼的距离稍有减少,工作面煤壁前方的支承压力峰值所在位置距工作面的距离基本不变;(2)随着推进距离的增加,直接顶随采随冒,在垮落的直接顶前方形成传递岩梁结构,开切眼前方的穿层裂隙及煤壁后方的离层和穿层裂隙不断向上发育,直至离层发育至中粒砂岩岩层底部,垮落的岩层将下部的离层重新压实,岩层开裂形成的岩块规则地排列于采空区内,与此同时,离层不断向前发展,泥岩岩层相互挤压形成传递岩梁结构,泥岩岩层发生周期破断;(3)最大不平衡力呈现3种不同的演变规律:单调衰减、等幅振荡和多次突增及衰减.

摘要： 文章以某水电站水平岩层洞室开挖支护为例,通过有限元计算方法,对单位长度洞室进行有限元计算.模拟施工过程中的初期支护和应力释放的过程,计算得出施工过程中应力应变的发展过程,得出应力集中的部位.为实际施工过程中,选择重点支护的位置提供了依据.

摘要： 本文采用底摩擦试验方法,再现了不同条件下水平岩层隧道围岩变形破坏的发展演变过程，对层厚与水平岩层隧道围岩变形破坏的关系进行了研究。研究结果表明：水平岩层隧道围岩变形破坏模式是拱顶和拱肩在重力作用下的离层变形破坏，隧道围岩的整体破坏不是瞬时发生的,层厚对于水平岩层隧道围岩的稳定性有很大影响，岩层越厚，围岩越稳定，岩层越薄，越容易变形、破坏，根据研究成果提出了水平层状隧道围岩的加固措施建议，可为相似工程的设计与施工提供参考。

摘要： 全隧道为水平岩层的庙梁特长隧道,本文通过施工中的工程地质调查和监控量测等手段,对施工信息进行了采集、分析和反馈,在确保施工安全的基础上,进行了动态优化设计,降低了工程造价.

摘要： 针对甘再电站地质情况的特殊性,对固结灌浆的施工方法、工艺进行研究,分别进行了GIN灌浆法、国内常规固结灌浆法生产性试验,并根据试验结果优化施工工艺流程和施工参数,最终达到了设计要求.

摘要： 针对甘再电站地质情况的特殊性,对固结灌浆的施工方法、工艺进行研究,分别进行了GIN灌浆法、国内常规固结灌浆法生产性试验,并根据试验结果优化施工工艺流程和施工参数,最终达到了设计要求.

摘要： 针对甘再电站地质情况的特殊性,对固结灌浆的施工方法、工艺进行研究,分别进行了GIN灌浆法、国内常规固结灌浆法生产性试验,并根据试验结果优化施工工艺流程和施工参数,最终达到了设计要求.

摘要： 针对甘再电站地质情况的特殊性,对固结灌浆的施工方法、工艺进行研究,分别进行了GIN灌浆法、国内常规固结灌浆法生产性试验,并根据试验结果优化施工工艺流程和施工参数,最终达到了设计要求.

摘要： 本发明公开了坚硬煤层、坚硬岩层水平深钻孔CO2致裂安全控顶方法，属于放顶煤采煤和控顶安全技术领域；在回采工作面布置平行于切眼的水平深钻孔，水平深钻孔内部放置串联式CO2致裂器，钻孔深度及串联式CO2致裂器串联后长度可覆盖整个工作面，长度可达50‑500m；串联式CO2致裂器产生的高压CO2气体对煤层及顶板进行作用，使煤层及顶板产生复杂裂缝网络系统，达到了高效采煤的目的；且致裂煤层可与回采作业同时进行，不影响采煤生产进度，提高了工作效率。

摘要： 本发明公开了简支梁结构的水平层状围岩层间粘聚力计算方法，将不同的施工阶段的隧道顶板力学计算模型等效为开挖扰动后的简支梁模型，同时提出了水平层状围岩层间粘聚力的计算模型及粘聚力的具体计算公式；通过在传统的开挖宽度模型中植入水平层状围岩层间粘聚力的理论模型，得到了与实际施工相一致的水平层状围岩隧道顶板临界开挖跨度，对于指导水平层状围岩隧道的设计与施工具有重要的意义。

摘要： 本发明公开了一种锚固梁结构的水平层状围岩层间粘聚力计算方法，将不同的施工阶段的隧道顶板力学计算模型等效为开挖初始阶段的锚固梁模型，同时提出了水平层状围岩层间粘聚力的计算模型及粘聚力的具体计算公式；通过在传统的开挖宽度模型中植入水平层状围岩层间粘聚力的理论模型，得到了与实际施工相一致的水平层状围岩隧道顶板临界开挖跨度，对于指导水平层状围岩隧道的设计与施工具有重要的意义。

摘要： 本发明提供了一种基于顶板岩层水平挤压力监测的锚杆长度确定方法，涉及采矿工程技术领域，具体步骤包括：(1)在巷道顶板中部钻孔，通过钻孔电视确定围岩破裂范围；(2)根据围岩破裂范围选择水平挤压力测点的数目和位置；(3)利用顶板岩层水平挤压力监测装置监测并记录钻孔内的水平挤压力大小随时间的变化；(4)选择水平挤压力最大的位置作为锚杆锚固段的中心，确定锚固中心和顶板的距离；(5)计算锚杆的总长度。该方法解决了锚杆锚固段位置确定困难以及锚杆长度设计不合理的技术问题，本方法具有步骤简洁，施工方便，支护效果好等优点。

摘要： 本发明涉及地面煤层气开发的技术领域，尤其涉及一种松软煤层顶板岩层水平井定向穿层压裂模拟试验方法。本发明采用分层加载真三轴水力压裂模拟装置进行水平井穿层压裂模拟实验，实验结束后，综合实验数据及裂缝形态资料，对定向穿层压裂规律进行分析。本发明方法解决了实验条件下无法获取碎软煤层岩石力学参数、碎软煤层的“顶板‑煤层”胶结物理模型加工制作困难的难题，制作的基于岩石力学强度的“顶板‑煤层”胶结物理能够更真实的反映实际地层储层特征，具有定向穿层压裂物理模拟成功率高、效率高的特点，本发明的实验参数与真实地层参数更吻合，能够准确反映实际地层的压裂情况，实验结果指导性更强。

摘要： 本发明公开了一种煤层顶底板含水岩层水平孔超前注浆改造方法，基于在煤系地层含水岩层中预裂造缝‑注浆减水的思想，利用地面或井下水平定向钻对煤系地层含水岩层进行钻孔爆燃预裂，使原生裂隙相互连通成网或增加次生裂隙数量，提高岩层可注性，然后采用耗水浆液进行劈裂注浆，使得浆液填充进裂隙中，实现含水岩层的减水改造，从而消除煤层回采过程中含水岩层地下水突(涌)的威胁。

摘要： 本发明公开了坚硬煤层、坚硬岩层水平深钻孔CO2致裂安全控顶方法，属于放顶煤采煤和控顶安全技术领域；在回采工作面布置平行于切眼的水平深钻孔，水平深钻孔内部放置串联式CO2致裂器，钻孔深度及串联式CO2致裂器串联后长度可覆盖整个工作面，长度可达50‑500m；串联式CO2致裂器产生的高压CO2气体对煤层及顶板进行作用，使煤层及顶板产生复杂裂缝网络系统，达到了高效采煤的目的；且致裂煤层可与回采作业同时进行，不影响采煤生产进度，提高了工作效率。

摘要： 本实用新型提供了一种岩层顶推装置、岩层顶推设备及岩层施工机械，属于岩层破除机械领域。上述顶推装置包括顶推座及顶推结构，顶推结构包括顶推油缸和防护组件。顶推油缸的一端与顶推座连接，防护组件为伸缩结构，并罩设在顶推油缸上。防护组件的一端与顶推座连接，另一端与顶推油缸的自由端连接；顶推油缸伸缩时，防护组件能够相应伸缩。使用时，先在岩层上开设沟槽，并将上述顶推装置吊入到上述沟槽内；然后给顶推油缸通入压力油，顶推油缸伸长。此时，防护组件能够随着顶推油缸的自由端伸缩，并始终罩设在顶推油缸上。因此，防护组件能够有效降低顶推油缸被碎石损坏的概率，从而能够提高整个岩层顶推装置的使用寿命。

摘要： 本发明公开了一种基于曲线平行特征的水平岩层自动提取方法，具体包括步骤：基于面状地质图数据生成线状地层界线数据；基于地质面要素属性获取地层界线要素和等高线要素的对应关系；基于地层界线要素和等高线要素的对应关系计算两者的特征系数；基于特征系数，判断曲线的平行；基于平行曲线，提取水平岩层边界线；基于水平岩层边界线生成水平岩层。本发明与现有技术相比，将提取过程从人工提取转换为计算机自动提取，提高了提取效率和质量。

摘要： 本发明公开了一种水平岩层隧洞顶板稳定性快速判别方法，包括：1)收集岩体地质参数；2)分析围岩破坏力学平衡关系和建立地质模型；3)模型内力及岩体抗力计算；4)构建破坏预判模型。本发明是从岩体结构力学和施工地质参数的角度出发，通过勘察和施工地质获取围岩相关参数，构建相关地质力学模型，设计一种水平层状围岩顶板破坏快速预判方法，使工程人员能够通过简单测量表观地质条件快速识别顶板破坏风险，有效避免施工安全事故。