深部巷道支护中的数值计算

本文通过对红阳三矿深部开采支护的数值计算,查明了回采及开拓巷道的变形、破坏规律,并对支护设计效果进行了比较分析。分析在深部巷道中有支护和无支护时,围岩巷道变形情况以及巷道顶板最小、最大应力,顶板位移变化情况。     

深部软弱破碎复合顶板煤巷稳定控制技术

针对深部软弱破碎复合顶板矩形断面煤巷易冒顶、大变形、难支护等特点,基于锚杆和锚索支护理论,提出了兼具组合梁和组合拱承载效应的梁-拱锚固承载结构,分析了梁-拱锚固结构的几何特征,揭示了不同锚固参数条件下梁-拱锚固结构的形成过程及演化规律,反映了不同支护形式下煤巷顶板的锚固结构效应。采用FLAC~(3D)模拟研究了4种支护技术方案条件下深部软弱破碎复合顶板煤巷围岩位移与塑性区损伤扩展演化规律,揭示了不同支护技术方案对矩形断面煤巷围岩的控制效果,验证了采用基于梁-拱锚固结构的深部软弱破碎复合顶板矩形断面煤巷支护技术方案的合理性,并进行了井下工业性试验。监测结果表明,采用"梁-拱锚固结构"支护技术方案有效地控制了深部软弱破碎复合顶板煤巷离层与大变形,维持了深部软弱破碎复合顶板煤巷围岩与支护结构的稳定及安全。     

东欢坨矿软岩巷道围岩矿压显现规律研究

东欢坨矿矿压显现非常强烈,给支护管理带来了很大困难。以2088工作面为例,根据煤层情况和地质条件,对顶板破裂状况进行了测定和分析,对支护体变形规律进行了探讨,并对顶板深部位移情况进行了研究,得出了顶板深部离层规律,为支护的设计和优化提供了科学依据。     

深部采准巷道顶板变形及控制技术研究

深部采准巷道支护问题是当前煤炭资源向深部开采所必须解决的关键问题之一。深部岩体受到较大的水平构造应力,使得顶板在上部岩层压力和水平构造应力联合作用下发生变形。采用材料力学压弯组合变形计算顶板产生的挠度与最大拉应力公式,利用所得结论对小庄煤矿40303工作面回风巷道进行支护设计。现场监测结果表明:该公式可用作顶板变形及拉应力验算,支护优化后控制了顶板围岩的剧烈下沉,取得了良好的支护效果。     

煤矿极破碎顶板长短锚索支护技术应用研究

深部软岩巷道作为深部开采的主要难题之一,采用常规的支护方式往往难以取得预期的支护效果。破碎顶板巷道作为典型的软岩巷道之一,研究其合理的支护形式对我国进一步开发复杂地质条件下煤炭资源具有重要意义。以某矿11301工作面极破碎围岩为研究对象,以软弱围岩叠加拱承载体强度理论为依据,研究长短锚索支护技术在破碎顶板条件下支护效果,为破碎顶板巷道支护积累相关经验。     

深部巷道支护中的数值计算

本文通过对红阳三矿深部开采支护的数值计算，查明了回采及开拓巷道的变形、破坏规律，并对支护设计效果进行了比较分析。分析在深部巷道中有支护和无支护时，围岩巷道变形情况以及巷道顶板最小、最大应力，顶板位移变化情况。     

“三高”区域巷道围岩稳定性控制技术探析

深部巷道围岩大变形难以控制、顶板支护困难是煤矿深部开采过程中面临的主要难题。针对传统锚杆支护存在的诸多弊端,通过分析深部巷道围岩赋存环境以及顶板变形特征,提出可接长锚杆支护技术,并阐明了该技术的控制作用与技术优势,旨在为煤矿深部开采支护困难的问题提供一定的参考与借鉴。     

大埋深组合顶板巷道围岩支护技术研究

深部采准巷道支护问题是当前煤炭资源向深部开采所必须解决的关键问题之一。而深部采准巷道顶板多为复合层状顶板,并受到较大的上覆垂直荷载和水平构造应力的联合作用。通过对复合层状顶板锚固形成的组合岩梁进行受力分析,得出梁下侧的最大拉应力计算公式。根据最大拉应力准则确定出组合岩梁的高度,进而确定锚杆的长度。根据所得结论对关中某煤矿40303工作面采准巷道复合顶板进行参数设计,结果表明,对深部巷道复合层状顶板锚固所形成的组合岩梁能有效承载较大的上覆垂直荷载和水平构造应力,采用该支护方案可有效控制复合顶板的变形,取得较好的支护效果。     

复合顶板巷道锚杆锚索支护技术探讨

通过阐述复合顶板巷道的顶板破坏方式与支护原理,对其施工中的注意事项进行了分析,进一步提出应用高强锚杆限制围岩变形、主动支护围岩的理论。应用预应力锚索可以提高顶板的支护作用,并将稳定性较差的复合顶板悬吊在顶板深部稳定性良好的岩层导致。     

浅析深井复合顶巷道桁架锚索的应用

主要论述复合顶板巷道的特征,分析了复合顶板巷道支护机理,提出了采用桁架锚索和高强锚杆限制围岩变形,保持围岩稳定,阻止复合顶板离层破坏,主动支护围岩;采用桁架锚索加强顶板支护,将不稳定的复合顶板悬吊到顶板深部稳定岩层中.     

深部巷道复合顶板全锚索一次支护研究

城山煤矿一采区3B煤层右0巷顶板为复合顶板岩层,为解决城山巷道顶板易离层冒顶的问题,提出了新型的巷道复合顶板全锚索一次支护方案。采用弹塑性基本理论分析了锚索加固机理,指出了高预应力全锚索大幅提高支护结构的早期支护强度与刚度,有效控制复合顶板的离层和下沉,高预应力为复合顶板岩层提供了法向约束应力,明显改善了顶板岩层应力状态。针对右0巷顶板岩层岩性及分层状况,运用数值模拟和现场实测的分析方法综合评价了巷道复合顶板全锚索一次支护效果,分析了掘进、回采期间顶板下沉及锚索承载规律,掘进期间顶板最大下沉量为34 mm,回采期间顶板最大下沉量为63 mm。现场试验表明:全锚索一次支护对控制深部复合顶板变形效果十分显著,为深部复合顶板巷道支护提供了参考。     

复合顶板巷道锚杆锚索支护技术探讨

论述了复合顶板巷道的特征,分析了复合顶板巷道支护机理,提出了采用高强锚杆限制围岩变形,保持围岩稳定,阻止复合顶板离层破坏,主动支护围岩;采用预应力锚索加强顶板支护,将不稳定的复合顶板悬吊到顶板深部稳定岩层中.研究成果已成功地应用于工程实践.     

深部巷道复合顶板全锚索一次支护研究

城山煤矿一采区3B煤层右0巷顶板为复合顶板岩层，为解决城山巷道顶板易离层冒顶的问题，提出了新型的巷道复合顶板全锚索一次支护方案。采用弹塑性基本理论分析了锚索加固机理，指出了高预应力全锚索大幅提高支护结构的早期支护强度与刚度，有效控制复合顶板的离层和下沉，高预应力为复合顶板岩层提供了法向约束应力，明显改善了顶板岩层应力状态。针对右0巷顶板岩层岩性及分层状况，运用数值模拟和现场实测的分析方法综合评价了巷道复合顶板全锚索一次支护效果，分析了掘进、回采期间顶板下沉及锚索承载规律，掘进期间顶板最大下沉量为34 mm，回采期间顶板最大下沉量为63 mm。现场试验表明：全锚索一次支护对控制深部复合顶板变形效果十分显著，为深部复合顶板巷道支护提供了参考。     

深部脆性岩石三轴卸荷实验研究

深井巷道支护成为影响安全、制约正常生产的主要因素,某些深部开采矿井的围岩没有表现出软岩的特性,顶板在冒落之前没有明显变形,表现为小变形、脆性破坏和顶板突然冒落的特性.本文根据煤矿现场复杂高应力脆性围岩巷道顶板变形、破坏实际,对其岩石试样进行了卸荷破坏三轴实验研究,研究深部复杂高应力脆性破坏围岩的变形、破坏机理及其力学特性,为深部脆性围岩巷道支护方案设计和优化提供有力支持.实验研究结果表明,在深部复杂高应力环境下,中等稳定脆性围岩巷道顶板破坏属于卸荷不平衡力引起的变形破坏,必须采用围岩-支护体之间的刚度、强度、变形相互耦合支护技术,才能有效防止巷道顶板发生剪切、错动或断裂破坏.     

深井煤巷煤帮支护技术研究

阐述了煤巷煤帮锚杆支护机理。对邢东煤矿埋深达1 000m的深部煤巷煤帮变形破坏特征进行了数值模拟分析。结果表明,巷道开挖后,围岩破坏是由帮、底逐步向顶板发展的。可见,加强两帮支护对顶板稳定有着重要的作用。矿压观测表明,邢东煤矿深部煤巷采用锚梁网 锚索支护是较为合理的。     

某矿11201综采面支护方案优化

为解决煤矿深部半煤岩锚-网-索联合支护时巷道掘进效率较低的问题,结合某矿深部煤层开采条件,提出高预紧长锚固的柔性锚杆快速掘进优化方案。采用巷道顶板连续梁理论,研究预应力锚杆对顶板的控制效果,实践表明,采用柔性锚杆支护方式有效控制了巷道变形,优化了原先复杂的支护程序,能够避免顶板破碎失稳,巷道掘进效率得到提高,效果明显。     

复合顶板沿空巷道的围岩控制效果分析

对复合顶板沿空巷道实施了锚网支护 ,通过对巷道表面收敛 ,深部位移、顶板离层及锚杆受力状态的实测分析 ,表明了该条件下巷道围岩控制的有效性和支护参数的合理性 ,为类似复杂条件下的巷道支护提供了依据     

深部沿空巷道顶板蝶叶塑性区"低阻微变"性形成机理研究

针对深部沿空巷道出现围岩变形剧烈及支护体支护失效严重的围岩控制难题,以赵固二矿11030运输巷为工程背景,采用理论分析和数值模拟等方法,研究支护阻力对深部沿空巷道顶板岩层主应力场及蝶叶塑性区分布特征的影响规律,揭示深部沿空巷道顶板蝶叶塑性区"低阻微变"性形成机理。结果表明:对于深部沿空巷道而言,现有支护工程技术和经济水平所能够提供的高强支护阻力(10~6Pa数量级水平)与围岩所受应力场(10~7Pa数量级水平)不在同一数量级水平上,属于相对较低的支护阻力,不能起到改善围岩应力状态的作用,因而无法显著改变塑性区分布形态和减小塑性区尺寸,顶板蝶叶塑性区具有"低阻微变"性。     

丁集矿1311(1)工作面深部煤巷锚杆强化支护

丁集煤矿第一开采水平为-860 m,煤体强度低,煤巷帮部松散破碎范围普遍较大,加上顶板为厚层软弱复合顶板,矿井深部煤巷支护问题日益突出。以丁集煤矿1311(1)工作面深部煤巷为研究对象,分析了深部煤巷围岩的变形特征,提出了一套适合深部围岩控制的煤巷锚杆强化支护思路,通过实测矿压数据分析验证,所采取的支护参数有效的维护了深部煤巷的长期稳定,满足了矿井安全生产的要求。     

风化软顶综放巷道支护技术研究

通过理论分析和数值模拟,结合现场观测结果,针对风化软顶综放巷道围岩大变形、难支护的特点,提出采用高强锚杆限制围岩变形,阻止复合顶板离层破坏,主动支护围岩,采用预应力锚索加强支护顶板,将不稳定的复合顶板悬吊到顶板深部稳定岩层中。实践表明,这种支护技术保证了巷道的稳定。