高速冲击作用下锚杆支护巷道变形破坏研究

以波动冲击理论为基础,利用低能爆炸载荷模拟冲击地压能急剧释放,采用数字散斑光测方法(DSCM),对锚杆支护巷道变形破坏进行相似模拟研究。试验结果表明,在高速冲击载荷作用下,巷道顶板及模型顶板分别出现竖向和横向裂缝,且顶板有明显下沉,位移约为2.5 mm,进而巷道顶板岩层与锚网脱离、塌落。试验结果也说明锚杆支护方法适用于弱冲击地压等级的巷道支护,对于强冲击巷道支护可采取增设柔性吸能材料或加固措施。     

爆破卸压在深埋高地应力巷道支护中的应用

高地应力的存在给巷道支护带来极大的难题,造成支护结构破坏严重,返修率高,支护材料浪费和支护成本偏高.基于岩体力学理论和爆炸作用机理,利用爆炸产生的能量,诱发围岩产生爆炸裂隙,释放出积聚在围岩中的弹性能,降低围岩应力,使巷道处于应力降低区,减小支护参数,有助于提高巷道的稳定性和安全性.针对国内某矿山巷道条件,对爆炸前后的围岩应力进行了监测,并对卸压前后的支护效果进行了比较.结果表明,此方法的应用,实现了应力峰值的转移,改变了围岩应力场分布规律,为巷道支护提供一种思路和方法,具有很好的工程应用价值.     

锚网索支护在急倾斜煤层巷道中的应用

针对急倾斜煤层巷道支护现状,在试验巷道探索采用锚网索支护技术。对试验巷道表面位移、围岩深部位移和锚杆(索)受力进行了现场监测,分析了试验巷道围岩变形规律。试验表明,在急倾斜煤层巷道采用锚网索支护是可行的,为锚网索支护在急倾斜煤层巷道的推广应用和支护参数设计提供了依据。     

急倾斜煤层锚网索巷道围岩活动规律研究

针对急倾斜煤层巷道支护现状，提出采用锚网索支护新技术对试验巷道进行支护改革．通过对试验巷道表面位移、围岩深部位移和锚杆（索）受力的现场监测，分析了试验巷道矿压显现活动规律，掌握了试验巷道在锚网索支护下的围岩变形规律，得出了在急倾斜煤层巷道采用锚网索支护是可行的．这为锚网索支护在急倾斜煤层巷道的推广应用和支护参数设计提供了科学依据，对改善急倾斜煤层巷道的维护有着积极的意义．     

全煤巷道锚梁网支护试验

汪庄矿对全媒巷道进行了锚梁网支护试验，试验巷道经几次瓦斯事故仍完好无损，而同一巷道的木棚支护被严重破坏，有些巷道甚至冒严。事实证明了锚梁网支护的合理性和可靠性，为同类条件的煤巷支护改革提供了一条途径。     

地下巷道支护钢拱架动力响应测量与分析

为了解某地下钢拱架支护巷道在爆炸冲击作用下的稳定性,分析支护钢拱架的动力响应参数,对距离爆源100 m的巷道测量断面进行测量并分析了支护钢拱架动态应变和加速度参数。结果表明:测量断面的巷道和支护结构主要受低频振动影响,其主要振动频率在20 Hz以下;测量断面巷道表面加速度在20 m/s2左右;支护钢拱架动态与静态应变叠加测量值最大为414×10-6,认为钢拱架在爆破冲击作用下仍在弹性变形范围内。     

深部煤巷锚注联合支护技术研究与应用

深部开采巷道矿压增大,围岩地应力显现,采准巷道变形量更加难以控制,给巷道支护和维护带来困难,严重影响采掘生产衔接。通过对深部煤巷支护方面进行研究,重点对锚网索耦合支护参数的优化和煤体注水泥浆加固技术进行了试验研究,针对特定的地质围岩条件,总结深部煤巷锚注联合支护技术方案,经推广应用后,在控制巷道变形量方面取得了显著效果,为安全高效矿井建设奠定了基础。     

巷道支护自振频率的实验研究

地下巷道(人工)支护的自振频率是抗震支护结构设计的基本参数之一,是目前尚未很好解决的课题。为此,我们在岩石和土层中进行了17种人工支护结构型式的102次爆炸荷载试验,每次使用的 TNT 炸药当量从16公斤到500公斤不等.根据实测的数据谱分析的结果,得到支护结构的自振频率为30～60赫兹(土层中)和10～90赫兹(岩层中)。     

井底车场大跨度交岔点围岩移动研究

随着施工巷道埋深的增大,造成巷道变形严重,必然会给巷道施工和支护带来困难。为加快矿井建设,保证巷道施工安全,利用声波多点位移计开展锚杆支护巷道围岩移动研究,为巷道支护提供科学依据。     

安居煤矿1301运输巷锚杆和锚索支护参数的分析与确定

通过理论计算和FLAC3D数值模拟,并考虑到实际围岩条件,提出了合理有效的巷道锚杆和锚索支护参数。经过现场试验验证,新支护参数能有效地提高巷道支护强度,加快巷道掘进进度,保证巷道安全稳固,同时为安居煤矿其他工作面巷道支护施工提供了借鉴。     

深井巷道支护技术应用研究

通过郭屯煤矿主要硐室及巷道的建设和维护实践,对巷道中支护技术进行了深入研究,形成了一套能确保巷道稳定的支护技术系统,丰富和发展了井下巷道支护技术,为整个巨野煤田及同类矿井的巷道建设和维护提供了参考。     

深井回采巷道破坏原因及其新支护试验结果的再分析

为解决小康矿新型支护试验全断面推进进度慢的问题,推动锚杆、锚索支护技术在深井软岩矿井巷道支护中应用和发展,文章以传统支护巷道变形破坏现状的再分析为起点,深入研究小康矿新型支护试验方案及其试验结果,提出了可借鉴的支护理念和措施。     

复杂破碎软岩巷道支护技术及分区分级支护体系研究

为了解决伽师铜矿复杂破碎软岩巷道支护的难题,开展巷道围岩室内试验,试验表明,该矿的复杂破碎软岩具有极强的崩解性和软化性。结合矿岩岩石力学试验和巷道变形监测结果,分析了巷道支护现状及其变形原因。针对伽师铜矿复杂的工程环境和围岩变形特点,提出了以锚杆为核心的"锚杆+钢丝网+喷射混凝土"的新支护方案。对采用新支护方案支护的软岩巷道的围岩变形与应力情况进行了现场监测,监测结果表明,采用新支护方案能够有效地控制深部巷道围岩的大变形,保障了巷道的长期稳定与安全。构建的复杂破碎软岩巷道分区分级支护体系,适用于快速地确定支护方案,且具有较高的时效性以及准确性。     

玻璃钢锚杆在偏W通风回风巷煤帮支护中的应用

针对山西段王煤矿150405工作面高瓦斯的特点,为消除使用金属锚杆在回采生产中不易切割、容易产生火花引起瓦斯煤尘爆炸的隐患,提高回采期间巷帮的稳定性,在回风巷帮部采用树脂玻璃钢锚杆支护。支护参数经由类比法、计算法确定,并投入现场应用。深部基点位移及表面位移观测等试验表明,帮锚杆采用玻璃钢锚杆支护效果良好,保证了巷道两帮的稳定性,消除了因采煤机切割锚杆引起的瓦斯煤尘爆炸隐患。     

新义煤矿软煤层煤巷联合支护技术研究

煤矿软岩巷道支护困难的问题一直是困扰煤矿生产和建设的难题之一。义马煤业集团新义煤矿煤层属于典型的"三软"煤层,巷道支护问题影响着巷道的施工速度及施工安全。该矿通过对巷道围岩变形量观测,掌握了巷道围岩变形规律,并结合该矿实际地质条件提出了五种支护方案并对方案进行了优化,最后决定一般条件下采用锚杆锚索联合支护,当巷道变形严重时采用锚杆锚索与U36型钢支护相结合的方式。经现场试验,该支护方案能够满足生产需要。该成果对于软岩巷道支护具有一定的参考价值和指导意义。     

爆破对邻近巷道背爆侧倾斜裂纹影响实验研究

基于常被忽略的爆炸荷载对邻近巷道背爆侧围岩缺陷的扰动问题,采用爆炸加载数字激光动态焦散线试验系统,探究了爆炸荷载作用下邻近巷道背爆侧不同倾角裂纹缺陷的扩展规律。试验结果表明:爆炸荷载作用下,直墙拱形巷道背爆侧倾角θ=30o(逆时针方向为正)的预制裂纹最终扩展位移最大,之后随着倾角增大或者减小,裂纹扩展位移均逐渐减小;弧形断面对应力波的削弱作用小于矩形断面,这导致斜向上预制裂纹扩展位移为关于水平方向对称的斜向下裂纹的2~3倍;能量释放率对裂纹的扩展具有驱动效应,且其随时间基本呈现先振荡增加达到峰值,然后振荡减小为零的规律,但这种振荡幅度随裂纹最终扩展位移的减小而变小。上述的研究为邻近巷道背爆侧经济安全合理的支护提供了理论依据。     

基于围岩松动圈测试的巷道锚杆支护参数优化及应用

针对镇沅金矿巷道围岩松软破碎的情况,为了合理有效地支护巷道,降低支护成本,采用声波监测的方法对巷道围岩松动圈进行测试,得到巷道围岩松动圈为0.9~1.2 m,并据此对巷道锚杆支护参数进行优化设计。通过理论计算与数值模拟相结合的方式确定了合理的锚杆支护参数:锚杆长1.8 m,直径为16 mm,间排距为0.9 m×1.0 m。应用锚杆支护参数进行工业试验,并对巷道锚杆承载力和巷道收敛变形进行监测,结果表明,支护参数可以有效控制巷道变形,维护巷道稳定,既提高了巷道支护效果,又降低了支护成本,为矿山的安全高效回采提供了技术支持。     

孤岛工作面7m小煤柱沿空掘巷动压巷道支护技术研究

针对寺家庄矿厚煤层孤岛工作面7m小煤柱沿空掘巷巷道支护难题,对井下原支护方式和围岩变形状况进行调研与分析,提出原有巷道锚杆预紧力低、支护构件组合构件不匹配、施工工艺和机具落后等问题。在此基础上,选取寺家庄矿15106工作面进风巷作为试验巷道,从地质力学参数测定、巷道支护、锚杆锚索布置方式、施工工艺等方面进行系统优化与改进,进行了井下工业性试验和矿压监测。试验表明,通过对原有巷道支护技术进行优化,巷道支护效果明显改善,巷道掘进效率提高,支护密度降低20%,巷道变形量减少60%,取得了良好的支护效果。     

新景矿厚煤层托顶煤巷道支护技术优化及应用

针对阳煤集团新景矿15号煤层厚煤层托顶煤巷道支护难题,对井下原有支护和破坏情况进行调研与分析,提出原有巷道存在支护初期刚度低、支护参数不合理、支护构件力学性能差、施工工艺和机具落后等问题,在此基础上,从地质力学测试、支护前期试验、巷道支护材料、支护参数、施工工艺等环节进行系统优化与调整,在15号煤层15028工作面进风巷进行了井下工业试验。试验表明,通过对原有巷道支护技术进行优化后巷道支护效果明显改善,巷道变形量降低70%,支护成本降低30%,同时提高了巷道掘进效率,取得了良好的支护效果。     

应力集中区巷道失稳机理及支护体系研究

应力集中区布置的巷道变形严重,极不稳定,严重影响了矿井的正常生产和安全。在对平禹煤电公司二矿巷道失稳变形破坏和地质及技术资料分析的基础上,指出了该矿巷道破坏的原因,设计了"三锚"、钢筋梯和注浆联合支护体系,并进行了巷道支护改革试验。通过合理选择施工工艺、巷道支护结构与支护技术参数,改被动支护为主动支护,使巷道变形得到控制,其效果明显。