基于正交试验对深部巷道锚喷网支护参数的设计与优化

针对深部围岩巷道支护问题,通过现场设置测点对地应力进行测试,并在参考深部围岩支护措施基础上,设计正交试验就锚喷网支护措施中各因素对支护的影响进行分析,得到各因素对巷道围岩的变形影响大小依次是喷层厚度、锚杆间排距、锚杆长度、锚杆直径。并借助ANSYS对正交试验得到的使巷道变形和破坏影响最小的最佳组合方案进行优化,通过优化得到了深部岩体的最合理经济的锚喷网支护参数为喷层厚度为80 mm、锚杆间排距为0.8 m×0.8 m、锚杆长度为1.8m、锚杆直径为准42 mm的管缝式锚杆。     

不稳定巷道锚杆支护参数优化研究

针对在岩巷中应用锚喷支护时存在的不论巷道类型均采用一种支护结构和参数的实际情况 ,基于工程测试以及不稳定巷道破坏机理和锚喷支护设计理论 ,计算围岩松动的范围 ,提出了确定锚杆长度、间排距、锚固力及喷层厚度等主要锚喷参数的确定方法 ,为相关支护设计提供理论依据     

煤矿巷道锚喷支护参数优化

结合北京长沟峪煤矿的实际情况,使用声波探测法测定巷道围岩松动圈的范围,根据巷道围岩松动圈支护理论确定长沟峪煤矿巷道围岩属于稳定围岩和较稳定围岩范畴,巷道支护采用喷混凝土支护和锚喷支护,支护设计采用悬吊理论进行。通过对锚杆类型、锚杆长度、锚杆间排距、锚固力、喷射混凝土厚度、混凝土强度等支护参数进行优化设计,选择可靠、合理的支护参数,确保支护经济、安全。     

深井破碎软岩巷道支护参数设计研究

为减小九龙煤矿软岩巷道北二正巷围岩变形量,通过FLAC3D数值软件对北二正巷的支护参数进行数值模拟分析,对锚杆、锚索、喷层等支护参数进行优化,提出优化的巷道支护方式,并结合在掘进和回采动压条件下对原支护方式与优化巷道支护方式,对巷道围岩的稳定性进行分析。分析结果表明,巷道顶板、帮部、底角锚杆分别采用长2000mm、2200mm、2400mm的Φ20等强度右旋螺纹钢锚杆、喷层厚度180mm、锚索长7000mm,间排距2000*2000mm时,为较优支护方案,能有效保证巷道围岩的稳定性,满足巷道安全和正常生产需要。     

复杂矽卡岩巷道锚杆支护参数优化研究

锚网喷支护是最常用和经济的矿山巷道支护方式,主要以锚杆为主体控制围岩变形与破坏,其锚杆长 度、间排距与预应力的选取是体现支护效果的关键因素。 针对某铁矿复杂破碎矽卡岩巷道,现有锚网喷支护效果不 理想,展开支护参数优化研究。 首先采用探地雷达进行巷道松动圈测试,根据围岩松动圈范围及岩体结构特征对矽 卡岩进行分类,共分为 3 类分别进行锚网喷支护参数优化;然后在前期点荷载试验及现场地压监测结果的基础上采用 黄金分割法对岩体力学参数进行反演,获得围岩强度及变形参数;最后根据松动圈支护理论确定最佳锚杆长度、合理 预紧力,利用 FLAC3D 建立巷道支护三维数值模型,结合巷道变形及塑性区面积,对锚杆间排距进行优化,分别确定 3 类矽卡岩巷道合理的锚杆支护参数。 经实践验证,优化后支护效果较稳定可靠。 研究结果可为复杂矽卡岩巷道锚杆 支护设计提供参考。     

喷锚支护在寸草塔二矿的应用

针对寸草塔二矿22112工作面巷道,根据锚杆悬吊理论和喷射混凝土理论,确定巷道支护方案为D18 mm×2 000 mm圆钢锚杆+70 mm厚喷射混凝土支护。锚杆排距1.1 m,考虑1.3倍的安全系数顶板每排5根锚杆;喷射混凝土组成的质量配比为水泥∶细沙∶石子=1∶2∶2,喷层厚度70 mm,分两次进行喷护,初次喷层厚度为15 mm,第二次喷护使喷层达到最终厚度。现场应用表明,上述喷锚支护方案具有较好的支护效果。     

不稳定巷道锚杆支护参数优化研究

针对在岩巷中应用锚喷支护时存在的不论巷道类型均采用一种支护结构和参数的实际情况，基于工程测试以及不稳定巷道破坏机理和锚喷支护设计理论，计算围岩松动的范围，提出了确定锚杆长度、问排距、锚固力及喷层厚度等主要锚喷参数的确定方法，为相关支护设计提供理论依据。     

二次支护新工艺两个主要参数的确定

本文结合实例介绍了喷锚喷——锚网喷二次支护工艺，对支护机理进行研究探讨，提出了初次支护的锚杆间排距及二次支护滞后距离两个重要参数，并通过巷道矿压观测研究确定的工艺方法，文章指出初次支护中锚杆间排距是体现安全与效益的基础，二次支护要避开掘进影响期进行，以确保施工安全、快速、经济合理，提高支护效果。     

采空区下巷道锚杆支护参数优化数值模拟分析

为研究采空区下布置巷道围岩的控制技术,以厚煤层采空区下布置的2311工作面巷道支护参数选择为背景,采用数值模拟技术,利用正交试验,建立了27组锚杆支护巷道围岩力学模型,分析了不同支护参数与巷道围岩变形之间的关系,确定了最优巷道锚杆支护参数方案。结果表明:基于极差分析,影响巷道顶底板变形的最大因素包括帮与顶锚杆间距、帮与顶锚杆排距,其中帮锚杆长度、帮锚杆间距、间排距等三个因素对巷道两帮的变形影响最大;基于灰色模糊理论,确定锚杆间排距0. 7 m、锚杆直径18 mm、顶锚杆长2. 6 m和帮锚杆长2. 4 m为最优支护参数方案。模拟结果为现场巷道围岩控制提供了理论基础。     

阜生煤矿1101大采高工作面沿空巷道支护参数设计

为了确定阜生煤矿1101大采高工作面沿空巷道合理支护参数,通过数值计算和数值模拟,确定了锚杆锚索长度、锚固长度及间排距,并分析了不同支护参数下的巷道两帮及顶板运移量变化曲线。结果表明,锚杆长度2.2 m,间排距均为0.8 m,锚索长6 m,间排距均为1.6 m能够对巷道围岩起到有效控制,对类似条件下合理支护参数的确定,具有一定的指导意义。     

高应力坚硬顶板煤层巷道锚杆支护方案的确定

针对国内某大型矿井高应力坚硬厚顶板煤层巷道锚杆支护方案的优化问题,通过分析初步确定了锚杆支护的候选方案,随后利用数值计算各方案时巷道围岩的稳定性,并据此确定锚杆支护方案.研究结果表明:该矿回采巷道属于高应力坚硬厚顶板煤层巷道,属于I类巷道顶板,巷道支护的重点应在巷道两帮.锚杆支护参数(锚杆直径、锚杆长度、锚杆间排距)对支护效果有较大影响.该矿条件下,帮部锚杆间排距对支护效果的影响较敏感;回采巷道帮部锚杆采用直径18mm、长度2.4m、间排距0.8m、锚固长度0.8m时锚固效果较好,能满足巷道稳定性要求.     

基于FLAC~(3D)复合顶板煤巷锚杆支护参数优化

针对老石旦煤矿煤层厚度及埋深较大,煤层顶板互层为复合顶板,且层间岩体性质差距较大等特点,采用数值模拟方法对其煤巷顶板支护锚杆间排距进行优化。结果表明:锚杆间排距由0.7 m扩大到0.8 m时,巷道围岩塑性区及表面位移变化不明显,继续扩大到0.9 m时二者变化量增大。结合支护经验,确定锚杆间排距为0.8 m,可获得良好的支护效果。     

磁窑沟矿11~#煤层回采巷道支护设计优化

为了选取合理的巷道支护体系和安全经济的维护巷道工程,结合工作面工程地质条件,通过经验公式确定顶板、两帮的支护参数,并在实施过程中,根据现场经验,对顶板锚索规格、间排距、帮锚杆的间排距等参数进行优化。应用实践表明,锚杆、锚索的预紧力得到了加强,间排距更加合理,支护体系发挥出支护效果,确保了巷道围岩的稳定。     

东曲矿回采巷道支护技术研究

为确定东曲煤矿回采工作面巷道合理支护参数,采用理论分析、数值模拟及现场观测的研究方法对回采巷道围岩变形原因及巷道支护参数进行研究。研究表明:巷道变形严重原因为锚杆支护长度小于围岩塑性区破坏深度;理论分析、数值模拟及现场监测表明巷道合理支护参数为:锚杆采用Ф22×2400mm,间排距为800×800mm,锚索采用Φ17.8×6000mm,间排距为1400mm×1600mm。     

王庄煤矿8105孤岛工作面巷道支护参数数值模拟分析

以王庄煤矿8105孤岛工作面运巷为例,通过FLAC3D软件模拟不同锚杆支护参数条件下巷道围岩的变形,最终确定巷道支护方案为:顶锚杆间排距800 mm×800 mm,窄煤柱帮锚杆间排距700 mm×800 mm,实体煤柱帮锚杆间排距900 mm×800 mm,并采用锚索补强。现场应用结果表明,确定的支护方案合理,支护效果良好,巷道围岩变形在预计范围内,并且巷道掘进成本明显降低。     

破碎矿岩巷道分区支护设计与力学分析

"湿喷混凝土+树脂锚杆"支护技术以其良好的应用效果,在井巷工程中得到了广泛应用。针对某矿山矿石围岩破碎、支护难度大的问题,应用喷射混凝土作用机理、喷射混凝土强度与围岩稳定性的力学关系等原理,结合矿山的工程地质现状,对巷道支护方案进行了设计。对于喷层厚度的计算分别应用了冲切破坏理论、黏结破坏理论、剪切破坏理论以及锚杆间荷载原理,最终得出在巷道顶板的混凝土喷层厚度不应小于54mm,巷道两帮的混凝土喷层厚度不应小于15mm。应用组合梁理论对树脂锚杆参数进行分析,结果表明锚杆长度要大于2.56m,间距小于1.53m。根据计算结果进行了巷道支护的现场应用,取得了较好的效果。     

浅埋深近距离煤层回采巷道支护技术研究

以开拓煤业3#煤层为对象,采用数值模拟和井下试验的方法,对浅埋深近距离煤层回采巷道支护问题进行研究。通过地质力学测试得知:浅埋深近距离煤层回采巷道围岩仍是构造应力场,构造应力起主导作用。采用FLAC3D对比分析不同支护密度的支护效果,确定出合理的支护参数。研究表明:高预应力锚杆支护的间排距有一合理值;对于浅埋深近距离煤层回采巷道,锚杆支护间排距设为1.0 m较为合理。井下试验表明:巷道锚杆支护间排距设为1.0 m能保证巷道安全。     

大断面软岩巷道锚杆支护参数的模拟研究

大断面软岩巷道的支护问题是煤矿巷道支护的一个技术难题。在分析兴越煤矿回风大巷围岩岩性、地质条件及支护影响因素的基础上,通过现场实测、理论分析,确定巷道锚杆的支护参数;应用UDEC数值模拟软件,对不同锚杆支护参数条件下的巷道围岩变形、破坏情况进行分析,对巷道锚杆支护参数进行优化。确定选用锚杆直径22 mm、长度2.4 m,间排距800 mm×800 mm的支护方案是最优的。现场实践也表明,支护参数选取合理,支护效果较好。     

甘庄煤矿高应力巷道锚杆支护参数优化与应用

针对甘庄煤矿高应力巷道原锚杆支护效果不理想的情况,采用煤岩物理力学实验和数值模拟计算等方法,开展锚杆支护参数的优化。通过对不同锚杆间排距、锚杆直径、锚杆长度、锚索间排距的模拟支护效果分析,得出支护方案优化参数:锚杆间排距为900 mm×900 mm、直径为22 mm、长度为2.2 m,锚索间排距为2 000 mm×900 mm。将优化的支护方案进行现场试验,实测表明,巷道顶底板位移量下降了44.1%,两帮位移量下降了41.9%,优化后的锚杆支护系统可以更有效地控制巷道围岩变形,改善了支护效果。     

赵庄二号井回采巷道锚网索支护参数优化研究

针对煤矿井下巷道锚网索支护参数选取随意性和盲目性导致巷道支护强度过低或过强问题。以赵庄二号井矿2305工作面回风巷道为工程背景,通过理论计算初步确定回风巷道锚网索支护参数,在此基础上设计锚杆的长度、间排距和锚索密度3种巷道支护参数优化方案,采用FLAC^3D数值模拟软件对锚杆不同长度、间排距和不同密度锚索下巷道围岩应力和巷道表面变形监测进行分析对比,确定最合理的方案。研究结果表明:随着锚杆长度由1.5 m增大至2.5 m过程中,巷道变形量逐渐减小,长度在大于2.5 m之后巷道变形量较小且无明显变化;随着锚杆间排距逐渐增大,锚杆之间产生有效应力区重叠部分逐渐减小直至分离,巷道变形量也逐渐增大;随着锚索密度增大,锚索在巷道顶板有效压应力影响范围越大,巷道变形量逐渐减小。在满足工程支护强度下,考虑经济成本、施工速度等因素最终确定锚杆长度2.5 m、间排距1 000 mm×1 000 mm,锚索每排2根最合适。