“煤矿深部岩巷稳定控制理论与支护成套技术研究及应用”项目通过鉴定

来源: 时间:2009-07-23

   2009年4月1日,湖北省科技厅在武汉主持召开了由中国科学院武汉岩土力学研究所、淮南矿业(集团)有限责任公司、平顶山天安煤业股份有限公司等单位完成的《煤矿深部岩巷稳定控制理论与支护成套技术研究及应用》项目科技成果鉴定会。湖北省科技厅长郑春白,武汉分院院长兼武汉岩土所所长朱耀仲、副所长孔令伟参加了鉴定会。
   
   

  该项目以典型矿区深部岩巷为依托,采用现场大规模地质调查与试验监测、室内岩石力学试验、物理与数值模拟和理论分析等综合性研究方法,系统地研究了煤矿深部围岩的复杂赋存条件特征,揭示了其在高地应力、高渗透压力和高温度梯度(“三高”)耦合作用下的变形破裂机理,提出了深部岩巷围岩分类标准体系、稳定性分析方法和稳定性控制理论,总结形成了煤矿深部岩巷支护成套技术,取得了如下创新性成果:(1)提出了一种确定围岩参数的进化神经网络模型的新算法,建立了煤矿深部岩巷围岩分类标准及其变形强度参数体系。(2)在对深部岩巷围岩受“三高”耦合作用过程及破裂机理理论分析的基础上,建立了THM耦合控制方程;改进了传统的Hoek-Brown准则,为分析岩巷稳定性演化规律奠定了理论基础。(3)研发了深部岩巷围岩稳定性多场耦合分析的系统软件,实现了应力应变场扰动、裂隙水浸润软化与流动冲刷、热应力等引起的深部岩巷围岩非线性变形、损伤、离层破坏等复杂过程的全耦合模拟。(4)提出了以“应力状态恢复改善、围岩增强、破裂固结与损伤修复、应力转移与承载圈扩大”为核心内容的煤矿深部岩巷围岩稳定控制理论。(5)提出了深井岩巷分步联合支护理念,形成了围岩稳定控制的成套技术,包括:①集高预应力的超强锚杆及其施加技术和抗折抗裂喷层材料于一体的锚喷支护技术;②基于高强高韧经济型注浆材料与工艺参数的后注浆技术;③集帮脚锚杆、底角注浆锚杆与底板锚杆锚索于一体的底臌治理技术;④集水平衡剂消胀、封闭增强支护、泡沫垫层充填预留变形于一体的膨胀岩巷支护技术;⑤集工作面超前支护、分步开挖与预留核心土于一体的特别破碎软弱围岩巷道安全施工技术。

  目前,该项成果已在淮南、平顶山等大型矿区12万多米煤矿深部岩巷与深埋公路隧道中得到推广应用,经济社会效益显著,具有重大的推广应用价值。

  会上,鉴定委员会听取了项目组所作的研究报告,审阅了有关资料,经质疑和讨论,一致认为:该项目完成了任务书中规定的指标和目标,研究成果整体上达到国际先进水平,在围岩体参数反演进化神经网络模型算法、深部岩巷围岩稳定性“三高”耦合作用模型与分析系统软件等方面达到国际领先水平,一致同意通过鉴定。

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