鑫顺煤矿15102瓦斯尾巷支护设计优化

以鑫顺煤矿15102瓦斯尾巷为背景,采用Flac3d数值模拟软件,对15102瓦斯尾巷支护设计进行了优化研究,通过改变原支护方案中锚杆锚索间排距提出4种优化方案,并模拟分析了各支护方案下巷道的位移及应力分布情况,最终得出方案三为最佳支护方案。     

锚杆初级支护在花岗岩边坡加固中的作用研究

以某沿海花岗岩边坡为研究对象，对不同的支护方案进行了详细的分析比选，以是否进行初级支护为变量，利用控制变量法对初级支护的作用进行了详细研究，利用有限元数值模拟软件以及边坡稳定性分析软件对采用不同支护方案的边坡进行了稳定性分析，对初级支护+框架梁锚索支护方案进行了系统的研究。现场监测数据与有限元数值模拟结果均表明：初级支护可以有效地减少花岗岩边坡位移量，尤其是开挖过程的位移量，还可小幅提高边坡的安全系数。     

预应力鱼腹式钢支撑在深基坑支护方案优化设计中的应用

依托广州南站汽车客运站深基坑工程,针对原支护方案存在的问题与不足,对大面积开挖的深基坑支护设计方案进行了优化设计。介绍了预应力鱼腹式钢支撑的工作原理与优点,利用有限元软件MIDAS/GTS对优化后支护方案进行了数值模拟,并对优化后支护方案与原支护方案进行对比分析,验证了优化后支护方案的合理性,也为预应力鱼腹式钢支撑这种绿色环保的支护形式在实际工程中的应用提供了一定的参考。     

复杂地质条件下隧道特长斜井开挖模拟分析

结合乌鞘岭隧道7号斜井对复杂地质条件下特长斜井的支护选型进行了分析,并利用Adina有限元计算程序,对开挖支护方案进行了数值模拟,论证了各施工步斜井支护的稳定性,为复杂地质条件下特长斜井支护方案的研究提供了理论依据。     

数值分析在深基坑支护方案评价中的应用

为了保证支护方案的可靠性,较为真实地分析支护体系的应力和变形,文中利用FLAC程序对工程实例土钉支护的开挖过程进行了数值模拟分析。结果表明,土钉墙能够有效抑制土体变形发展,所选用的支护方案是经济可行的。     

双排混凝土灌注桩基坑支护的数值模拟分析

近年来,随着计算机技术及岩土工程数值计算理论的发展,数值模拟分析在岩土工程中的应用越来越多。该文结合青岛某深基坑实例,利用岩土工程有限元软件PLAXIS,模拟双排桩基坑支护的全过程,分析了水平位移的变化趋势,并与实测数据进行了对比分析。同时对单排桩支护方案进行了比较分析,证明了双排桩支护在限制水平位移的明显优势。由此认为数值模拟工作能对基坑支护方案比选工作和基坑稳定性分析提供有效的帮助。     

桩锚支护深基坑变形模拟分析及优化设计

结合北京市通州区某棚户区改造项目,应用有限元软件ABAQUS对桩锚支护深基坑的桩身变形、坑底隆起变形以及周边地表的沉降变形进行了模拟分析。在此基础上,通过改变预应力锚杆的位置参数,给出了两个优化支护方案,并将优化支护方案与原支护方案进行了对比分析。分析表明,优化支护方案可有效减小基坑开挖后期支护桩身水平位移的增长速率与最大位移值,在控制支护桩身变形与周边地表沉降变形方面优于原支护方案。     

复杂应力条件下软岩巷道支护的FLAC模拟研究

针对西北某煤矿2号巷道支护工程,提出了支护方案,并进行了FLAC数值模拟研究,研究表明,导致该巷道出现顶板下沉量大、底板强烈膨胀、两帮位移大的变形特征的主要原因是巷道埋深大、采空区矿山压力显现显著,进而确定了锚注锚网联合支护作为2号巷道支护方案,监测结果表明,该支护方案合理,效果良好。     

基于坑角效应的桩锚支护设计优化研究

本文以长春市某桩锚支护深基坑工程为依托,通过对其工程资料进行整理分析并建立有限元模型,对该基坑的开挖过程进行数值模拟.通过分析开挖时其支护结构的变形规律,发现坑角处支护结构的变形远远小于中部支护结构的变形,即该基坑存在明显的坑角效应.且根据相关公式计算出了该基坑坑角效应的影响范围,并提出了两种关于坑角效应影响范围内的支护结构优化方案,分别是增大锚索间距与减小支护桩桩径,利用有限元模拟对两种优化方案进行比选分析,最终得出增大锚索间距为该基坑最佳的优化方案.     

支撑体系支护参数对基坑支护效果的影响

某长条形基坑围护结构采用水泥土搅拌墙(SMW),设置两道钢支撑.在该支护方案的基础上,改变相邻支撑纵向间距与支撑的布置高度,对各支护方案下基坑分步开挖、结构支护的施工全过程进行三维数值模拟.通过对各支护方案的模拟,分析支撑轴力、基坑底部隆起、围护结构变形以及基坑周围地表沉降的变化,研究支撑体系支护参数对基坑支护效果的影响程度,可对类似工程的优化设计提供参考依据.     

湖西矿井深部复杂高应力巷道支护及工程实践

根据湖西矿井深部复杂高应力巷道的具体地质情况,对巷道支护方案进行了优化设计,并通过数值模拟和现场矿压观测数据分析,表明优化的支护方案有效的控制了巷道围岩变形,取得了良好的效益。     

围岩承载层分层演化规律及“层-双拱”承载结构强度分析

以信湖煤矿典型深部软岩巷道为工程背景,依据巷道围岩应力变化趋势及围岩强度变化,按照深部软岩巷道四线段全应力-应变曲线划分围岩次生承载结构为"流动层-塑性软化层-塑性硬化层-弹性层"耦合承载层,塑性软化层、塑性硬化层组成塑性承载区。并根据巷道围岩承载层划分提出动态补强支护方案:一次支护采用锚网喷支护,二次补强选取浅、深孔注浆锚杆锚索联合支护,结合支护方案特点提出"层-双拱"承载结构力学模型,在极限平衡条件下对"层-双拱"承载结构进行受力分析得到其极限承载强度解析式,工程计算得到信湖煤矿一水平回风石门经"层-双拱"承载结构支护后极限承载强度可达29.30 MPa,理论验证了支护方案的可靠性。同时,现场监测结果表明:回风石门在动态补强支护后巷道围岩变形趋于平稳,巷道顶板最大下沉量仅为36 mm,两帮移近量为67 mm,巷道能够保持长期稳定。     

深部软岩巷道支护设计优化与监测分析

针对深部软岩巷道复杂地质条件设计出曲墙拱断面锚喷支护的设计方案,利用锚杆测力计MJ-40对支护后的锚杆受力进行受力监测,利用全站仪对巷道围岩表面位移进行变形监测,监测结果证明巷道的设计有效减小了大断层复杂地质条件下构造应力的影响,巷道支护方案安全可靠。     

深埋炭质千枚岩巷道松动圈测试及主被动联合支护研究

某铅锌矿550中段南部炭质千枚岩巷道围岩应力高,变形大,开挖后易塌方,极难支护,严重影响着矿山的安全生产和开采进度。室内试验结果表明,550中段炭质千枚岩属于中膨胀性软岩,具有较强的吸水性、易软化和崩解破坏。在现场巷道典型断面开展了松动圈声波测试,结果表明,巷道松动圈范围为2.0 m,属于大松动圈Ⅳ-Ⅴ类软岩。根据大松动圈组合拱支护理论,提出超前注浆+喷锚网+钢拱架的主被动联合支护技术,并确定了相关支护参数。运用大型岩土工程分析软件FLAC3D对比分析6种支护方案下巷道的稳定性,最终确定方案5为最优支护方案,即超前注浆+喷锚网+钢拱架支护(钢拱架间距1 m)能够较好地控制炭质千枚岩巷道的变形和稳定。研究成果为矿区炭质千枚岩巷道的支护提供了理论依据,同时也为类似软岩巷道的支护方法提供参考。     

煤矿高地应力软岩巷道支护技术现场试验研究

根据高地应力软岩巷道顶底板情况,通过对该软岩巷道围岩松动圈进行现场实测,给出了该巷道的支护设计方案,并利用多点位移计对支护效果进行现场变形监测。检测结果表明,采用＂耦合支护＂和＂关键部位＂加强支护等技术和措施,实现了对高地应力软岩巷道大变形的有效控制。     

南阳坡矿沿空巷道底鼓成因分析及支护技术

针对南阳坡矿沿空巷道底板变形控制困难的问题,分析了其工程地质条件,并通过建立沿空巷道底板力学模型推导出巷道底板应力、应变公式,计算并总结了巷道底鼓成因。在研究底角锚杆支护原理的同时,采用数值模拟的方法,对比分析了无底板支护和加强底板支护条件下围岩位移和塑性区的分布情况,验证了通过提高底板围岩强度抑制底板变形的可行性。以南阳坡矿5800沿空巷道为研究背景,设计出该沿空巷道的底板支护方案为:底板锚杆、底角锚杆以及注浆加固,并通过现场观测,进一步证明了该支护方案的现场实际应用效果。应用结果表明,该支护方案能够有效提高底板围岩强度,改善底板变形,控制底鼓。     

混凝土网壳喷层复合结构强度计算

当前,煤矿巷道的支护大多采用复合支护方式。复合支护形式种类繁多,锚网喷支护是工程中使用较为广泛的有效方式。但常用的单层钢筋网锚喷支护形式,单层钢筋网的主要作用是临时支护作用,由于他位于围岩与混凝土层之间,对混凝土喷层的承载能力几乎没有帮助。在许多高地压的巷道中的支护效果不理想,常发生钢筋网混凝土层脱落、巷道变形过大。本文主要采用双层钢筋网的网壳结构,外网的主要作用依然是临时支护,而内网的主要作用是将混凝土喷层中的混凝土由平面应力状态改变为三向应力状态,使其成为约束混凝土。文章通过有限元软件ABAQUS对模型进行数值模拟分析。分析对比了混凝土网壳结构与素混凝土结构自承载能力之间的差异,运用第四强度理论,通过模拟分析量化二者在其MISES应力的差别,以及各自的位移量,自身厚度变形量。研究结果对软岩巷道的支护应该具有非常重要的理论指导意义。     

Field investigations of high stress soft surrounding rocks and deformation control

Field investigations of high stress soft rock deformations show that the high stress soft rock roadway can slide with large deformation. Severe extrusion and floor heave can also be subsequently observed. The supported roadway can be locally damaged or completely fail, where the floor has a large deformation and/or is seriously damaged. The factors inducing large deformation of surrounding rocks in deep roadway are rock strengths, structure face cutting types, stress states, stress release, support patterns,and construction methods. Based on the deformation characteristics of high stress soft rock roadway, a comprehensive support scheme is proposed. The overall support technology of "step-by-step and joint,hierarchical reinforcement" for roadway is presented, and the anchor cable and bolt parameters to check the design methods are also given. Finally, the proposed comprehensive support method "bolt t metal mesh t U-steel arch t shortcrete t grouting and cable" is used in the extension section of east main haulage roadway at 850 m level of Qujiang coal mine. The 173-day monitoring results show that the average convergence of sidewalls reaches 208 mm, and the average relative convergence of roof and floor reaches 448 mm, suggesting that this kind of support technology for controlling large deformation of high stress soft surrounding rock roadway is effective.     

断层破碎带大断面巷道的安全监控与稳定性分析

断层破碎带岩性复杂,巷道压力显现规律多变。对巷道过断层破碎带的监控量测能够及时掌握断层破碎带围岩的变形与支护结构受力信息,评价各种支护所取得的效果及判断施工方案的合理性。淮南矿区顾北煤矿南翼回风大巷穿越断层破碎带,区域地质条件复杂,受构造运动影响,围岩内赋存高水平地应力,巷道处于深部大规模松软围岩内。为研究施工期和运行期巷道围岩的稳定性演化规律,对围岩表面位移、深部位移、锚杆和锚索锚固力及支架压力的变化和分布规律进行监控量测。监测结果显示:(1)由于受F92大断层的水平剪切和挤压作用,与顶拱和两肩相比,巷道两帮的水平位移较大,而锚杆受力较小,锚固作用得不到有效发挥,因此,在F92大断层附近增大了锚索和注浆的支护强度;(2)围岩表面位移和深部位移的监测结果均呈现"底臌变形大于两帮收敛大于拱顶下沉"的分布规律,显示出底板是巷道支护的薄弱环节,因而提出应用底角注浆锚管和帮脚锚杆抵抗底角应力集中区的剪切滑移,底板锚索和底板注浆增强加固底板,提高底板岩体抗剪强度的支护修改方案,底臌量得到有效控制;(3)U型钢支架压力的监测结果显示,围岩作用于U型钢支架上的压力仅为0～0.24MPa,远小于0.4MPa的支架设计承载能力,说明巷道稳定主要是依靠锚注支护来维护,而U型钢支架的作用主要是巷道施工过程中工作面的安全防护。通过对监测结果的分析,为巷道的信息化施工和设计方案的优化调整提供依据。其监测分析成果也可为类似复杂条件下巷道的开挖支护设计和施工提供参考。