金属矿山回采巷道中玻璃钢锚杆支护参数的研究

锚杆支护是金属矿山井下回采巷道的主要支护方式,锚杆支护参数决定了锚杆的支护效果,确定合理的支护参数对安全支护具有重要意义。对金山店铁矿回采巷道的破坏机理和玻璃钢锚杆的支护机理进行了分析,通过悬吊理论的分析和围岩松动范围的计算,确定出了回采巷道玻璃钢锚杆支护的合理参数。采用优化后的支护参数进行支护后,巷道变形趋于稳定,支护效果得到了显著的改善,对玻璃钢锚杆在金属矿山回采巷道支护中推广应用具有重要的意义。     

保国铁矿软岩巷道支护方式的数值模拟研究

保国铁矿地下矿山软岩巷道围岩地质条件复杂,下盘围岩破碎,抗压强度低,遇水极易破碎、膨胀产生变形破坏,严重影响了矿山的开采和运输。为减缓该矿铁蛋山矿区地下开采过程中的巷道围岩变形破坏程度,提高地下工程的稳定性,保持矿山安全高效生产,对+35 m水平分段巷道进行变形监测,并采用FLAC3D软件进行数值计算,分析了保国铁矿软岩巷道在不同支护方案下,无底柱分段崩落法沿脉运输巷道围岩的位移与塑性区等情况。结果表明：在重点破坏区域采用多支护手段联合支护方案,可显著提高该矿软岩巷道围岩强度和承载能力,有效遏制动压软岩巷道破坏趋势。     

拜什塔木铜矿破碎软岩巷道的锚喷支护技术

为解决拜什塔木铜矿破碎软岩巷道钢拱架支护效果差及成本高等难题,设计采用锚喷支护方式对其进行支护。首先,从锚喷支护作用机理方面对设计的支护方式进行了分析;然后,基于国家规范对锚杆支护参数进行了设计,提出了锚杆安装与技术要求;接着,基于正交设计对混凝土材料配合比进行了室内力学实验,根据3种理论对该矿混凝土合理喷射厚度进行了计算;最后,在该矿井下选定场地开展了锚喷支护试验,通过采用地压与位移等监测设备以及现场实际观测等方式,对支护方式优化前、后的巷道变化情况进行了对比分析。结果表明:采用锚喷支护方式后,软岩巷道的变形较小;从设备监测来看采用新的支护方式后,巷道的应力变化、收敛变形与位移波动均较矿山原有支护方案要小。锚喷支护有效改善了该矿软岩巷道的受力情况,提高了围岩支护效果。     

煤矿巷道支护技术的研究与应用

介绍了煤矿巷道支护类型,分析了巷道支护与围岩的相互作用关系,对目前主要的巷道支护理论进行了评价。着重介绍了锚杆支护成套技术,包括地质力学测试、锚杆支护设计、支护材料、施工机具与工艺、工程质量检测及矿压监测、特殊地质条件支护技术等。通过极软岩巷道与深部沿空留巷实例分析,介绍了锚杆支护的应用效果。实践表明：锚杆支护已经成为我国煤矿巷道首选的、安全高效的主要支护方式,显著提高了巷道支护效果,保证了采煤工作面的安全、快速推进,促进了煤炭产量的大幅度增长。     

强塑性破碎岩体巷道耦合支护技术与应用

巷道作为矿山的主要工程结构,其稳定性一直影响矿山经济高效开发。随着矿井开采深度和强度的不断增加,开采强扰动、软弱破碎围岩等复杂地质条件导致巷道围岩变形破坏,大范围破坏时严重影响巷道通风及运输能力,制约着矿山的安全高效生产。因此开展破碎岩体巷道耦合支护技术研究,有效控制围岩变形,实现巷道服务周期内稳定显得尤为重要。针对安徽太平铁矿矿岩节理裂隙发育、强塑性等复杂工程条件,开展矿区各中段巷道变形监测,分析巷道变形破坏特征规律,采用FLAC~(3D)有限元软件模拟不同时空条件下巷道工程的相互影响关系,形成了以预应力锚杆、钢丝网、喷射混凝土、注浆、卸压槽等相结合的耦合支护方式。开展矿山巷道现场支护试验,巷道周边未出现膨胀、破裂等破坏现象,巷道返修率极低,巷道整体支护效果良好,为矿山安全经济开采提供了技术支撑。     

金属矿山大流量充填技术的应用及发展趋势

随着国家日益重视矿山安全生产和环境保护,越来越多的大型金属矿山采用充填采矿法进行开采,大流量充填技术得到快速发展和推广应用。介绍了大流量充填关键技术在浓密、搅拌、输送等装备的大型化、集约化、协同化方面的进展情况;指出该项技术有效地降低了矿山建设投资、节约了生产成本、提高了经济效益、提升了风险防控水平;分析表明,低成本新型胶凝材料、精准制备和智能管控、高浓度料浆深井安全输送、固废梯级利用无尾协同生产等将是未来金属矿山大流量充填技术的主要发展方向。     

金属矿山巷道施工技术发展动向

着重总结近十几年来金属矿山水平巷道施工经验,介绍了一些主要工程的施工实践,反映出了金属矿山巷道掘进与支护技术水平及其机械化新进展。通过分析研究,提出了今后金属矿山巷道施工的发展方向,认为钻爆法仍是今后一段时间内主要施工方法,应从掘进工艺、设备、钻爆技术等方面进一步完善,形成机械化作业线;还应该积极加强平巷联合掘进机的研究;还必须加强巷道施工技术的理论研究.     

深部托顶煤小煤柱巷道支护技术研究

郭屯煤矿2309工作面轨道巷为沿空巷道,净煤柱宽4 m。分析了现有支护方式存在的问题,主要是支护材料匹配性差,粗牙全螺纹锚杆主动支护效果差。锚杆在冲击载荷下破断时,距破断处600 mm的位置,锚杆的塑性变形仅为破断处变形的1/20,在距冲击载荷施加处较远的位置,锚杆的变形能力还未发挥,锚杆就已经破断。在分析现有支护方式存在问题的基础上,结合地应力测试和围岩结构测试结果,提出了支护改进方案,主要包括采用新型可调心锚索托盘、帮部改用细牙全螺纹锚杆、增加W钢带厚度、提高锚索预紧力、优化帮部锚索布置方式等。现场监测结果表明,优化后的支护方案可有效地提高支护强度,降低巷道围岩变形量。     

一种新型巷道变形监测设备的结构及其应用

为了解决地下金属矿山在日常施工和开采中遇到的巷道破坏等安全问题,及时掌握地下矿山巷道的稳定性情况,需要对巷道围岩变形数据进行不间断的精确监测。传统收敛计监测效率低、精度差、测量人员安全容易受到威胁,而隧道变形监测手段在地下矿山应用又有一定的局限性。为解决这些问题,自主研发了地下矿山巷道变形实时监测系统。该系统可实现24 h无人值守、连续监测收敛变形,降低成本、保证测量人员安全的同时亦提升测量效率和精确度。保国铁矿现场监测试验证明,该系统在很好地完成地下矿山巷道变形监测任务的同时,还可以辅助支护方案设计、危险预警等工作。研究成果在未来地下矿山变形监测、危险预警方面有一定的应用前景。     

不规则工作面注浆锚索代替单体及液压支架主动式超前支护技术

矿山作业的少人化/无人化是我国各类矿山持续高质量发展的核心目标之一。某矿206工作面为变面宽的不规则工作面,工作面辅运顺槽原先采用液压支架及单体支柱进行超前支护,需要作业人员2～4人,且巷道有效断面小,给工作面宽度变化处增、减液压支架作业带来了很大困难。针对206不规则工作面提出了采用注浆锚索代替单体及液压支架进行主动式超前支护的技术思路,利用COMSOL有限元程序对注浆锚索支护施工的关键技术参数进行优选,设计了注浆锚索主动式超前支护技术方案,并在现场进行了工业性应用。结果表明:注浆锚索超前支护条件下工作面辅运顺槽围岩变形量小,围岩裂隙得到了有效充填与胶结,锚索承载稳定;最终实现了注浆锚索完全代替单体支柱及液压支架,为不规则工作面增、减液压支架作业提供了极大便利,同时实现了超前支护段的无人化,保障了工作面安全高效生产。该主动式超前支护技术对于金属矿山破碎顶板、矿压异常区以及对断面尺寸有较高要求的金属矿山巷道支护均具有很好的借鉴意义。     

基于BIM技术的煤矿井下支护优化

BIM技术作为一种信息模式化的手段,被广泛运用于各类生产实践。为探讨BIM技术在矿井支护中的应用方式,在论述了矿井综采工作面巷道支护优化设计的基础和可能性后,详述了新型锚索的具体优化方案和优化后的优点,并以新型锚索支护技术为例开展了具体分析。在工艺改革和支护材料的管理及选择方面,提出了推引锚固技术、恒阻大变形锚索支护以及严格支护材料质量检验制度的建议。结合该技术进行支护方案的优化设计,具有一定可行性,且更加经济合理。     

地下掘进巷道富水破碎围岩锚杆支护参数优化

针对矿山掘进巷道富水破碎区支护方案不合理,出现冒顶、片帮等问题,以1 660 m水平YM-Ⅱ巷道迎头大理岩破碎区为工程背景,进行巷道支护参数优化研究。为了合理有效地支护巷道和降低支护成本,结合现场实际建立巷道模型,采用正交试验设计的支护方案,利用FLAC^3D数值模拟软件模拟计算,通过模拟结果对比分析巷道围岩的稳定性。结果表明：锚杆长度主要影响巷道围岩变形量,锚杆间排距主要影响是巷道围岩破坏情况;最优支护方案为锚杆直径40 mm、长度1.8 m、间排距0.9 m×0.9 m,可减少巷道围岩位移量70.77%、塑性区体积63.91%、垂直应力12.96%,有效控制巷道围岩稳定性,为矿山安全生产提供保证。研究结果可为富水破碎区围岩巷道支护设计和地压治理提供参考。     

金属矿山巷道围岩安全监测诊断预警体系

针对矿山巷道监测系统诊断预警系统功能弱,系统不完善的难题,通过将基于小波能量理论所建立的爆破震动去噪方法、围岩类别判定指标、爆破震动效应评价指标集成,形成可实现长期实时监测的金属矿山巷道围岩稳定性监测、诊断、预警体系。金属矿山巷道围岩安全监测诊断预警体系包括监测点布点优化、监测信号去噪、信号频域能量分析、巷道围岩类别确定、巷道围岩安全判别、巷道围岩安全预警等模块内容。该体系的最大特点是根据实时监测到的信号进行诊断分析,并依据所积累的数据库文件进行比对,最终得出诊断结论并给出相应的工程措施,该体系的建立为提高金属矿山安全监测技术水平奠定了基础。     

浅埋综采工作面回撤巷道支护优化技术研究及应用

基于张家峁煤矿14204综采工作面原有回撤巷道支护方案,分析原有支护方式巷道受力特征,得出巷道支护强度满足安全回撤要求,但垛式支架较为密集,从而导致工作面回撤滞后,回撤周期过长。为解决该问题,根据回撤巷道支护强度特征,提出了支护优化方案。结果表明,该优化方案满足支护安全回撤要求,减小了材料消耗,缩短了工作面回撤周期。     

矿山巷道分级合理支护方法研究与应用

随着阿舍勒铜矿逐步转为深部开采,深部巷道支护方案亟需优化。为实现按需支护目标,建立了矿山深部巷道分级合理支护体系。首先,对巷道合理支护的基本要求和主要影响因素进行了分类汇总分析;其次,提出基于围岩条件、巷道断面尺寸、巷道功能用途和服务年限、软弱结构面产状影响的巷道支护分级方法;最后,基于矿山支护现状、深部巷道支护成本分析比较以及前期支护研究,对合理的支护形式进行评价,确定与巷道支护级别相对应的支护形式和参数,进行方案设计。现场应用结果表明,分级合理支护节约了巷道支护成本约10%,节省支护时间约20%,降低了支护返修率,支护效果良好,为矿山巷道支护标准化和规范化管理提供了依据。     

潞宁煤矿煤巷锚杆支护技术改造

介绍了煤巷锚杆支护技术在潞宁煤矿副斜井、风井、胶带及轨道下山、22102和22105"两顺一切"等多条巷道中的应用情况,显著提高了巷道支护效果,结合巷道矿压监测分析,验证了锚杆支护的强适应性,通过全矿区大面积推广锚杆支护,实现了潞宁煤矿支护的重大改革,对实现矿井的安全生产和高产高效具有重大意义。     

采准巷道湿喷混凝土支护施工工艺研究

介绍了冬瓜山铜矿采准巷道湿式混凝土喷射试验所采用的施工机具、人员配备以及优化形成的湿喷工艺技术参数,简要分析了采准巷道支护推广应用的湿喷技术质量、安全和经济效益。试验研究成果可为我国地下矿山采准巷道的支护施工提供借鉴。     

软弱夹层复合顶板巷道支护方案优化研究

庞庞塔煤矿10-7032巷道掘进过程中顶板揭露了不均匀质黄泥层,导致顶锚索施工困难,原支护方案难以保证掘进安全。现场采用钻探结合钻孔成像技术实测了顶板岩层结构,在全面掌握顶板地质条件的基础上,综合采用理论计算和计算机模拟等研究方法对巷道支护方案进行了优化设计。巷道矿压监测表明,该支护方案提高了支护结构的整体性和承载能力,保证了巷道的稳定性和工作面的安全回采。     

不稳定煤层大断面巷道锚网索支护技术研究

锚杆支护是煤矿巷道最主要的支护方式,巷道支护关系着矿井的生产和矿山人员的安全,通过现场对不稳定大断面巷道锚杆锚网索的参数技术和布置方式的研究,证明锚杆锚网索联合支护可有效地减少巷道破坏,增强大断面巷道的稳定性,为巷道安全提供了有效保证。     

西细庄矿锚杆支护优化设计

选择合理的巷道支护形式是矿井安全生产的保证,也是提高矿井经济效益的基本途径,开滦集团蔚州矿业公司西细庄矿通过对巷道支护不合理原因的分析和试验,总结和优化出了合理的巷道支护设计方案,实践证明,该方案不仅保证了矿井的安全生产,而且减少了巷道维修费用.