回采巷道锚杆索支护优化设计与应用

针对山西长平煤矿2302工作面掘巷完成后,回采时采动压力剧增,巷道锚杆支护不能满足安全开采要求的问题,从岩体内部构造与岩层压力传递角度分析了巷道变形失稳机理,以巷道顶板和帮部变形失稳特点剖析了巷道变形破坏特征,通过锚杆锚索的岩体改性性质阐明了锚杆锚索作用机理。结合实际地质情况,对2302工作面回采巷道锚网索支护进行优化设计,通过FLAC3D数值模拟软件计算对比分析了巷道支护方案优化前后的顶板垂直位移与岩体塑性破坏区范围,确定了支护方案优化后的支护效果更佳。现场工业性试验与巷道实时垂直位移监测得出优化后的支护方案巷道垂直方向变形量最大82 mm,最小49 mm,巷道支护方案优化效果良好,具有很好的可行性。     

破碎围岩巷道钢筋混凝土梁支护技术

余吾煤业北一进车巷道围岩破碎、变形量大,锚注联合支护控制该巷道围岩变形效果不好,多次返修。分析原有的巷道支护方案现场支护效果不好的原因;提出采用钢筋混凝土梁加强支护及支护参数。从支护原理上分析主动支护与被动支护方式有机结合后的支护效果,为巷道支护设计提供一种有效的而又可行的支护方案。现场应用表明,该技术有效控制了巷道围岩变形。     

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。     

过断层破碎带的毁损巷道修复

对过断层破碎带的毁损巷道在完成围岩预注浆加固后采用锚、网、喷支护方式进行维修，保证了施工安全，增强巷道支护效果，为同类巷道维修提供了借鉴经验。     

条带煤柱复采沿空掘巷支护技术研究

分析了条带煤柱复采时沿空掘巷的支护特点,针对某矿2351工作面的实际地质条件确定了具体的支护方式。在该支护方式下通过对巷道的支护效果监测分析,认为巷道掘进完成以后变形和压力仍然有所增加,但最终趋于稳定;表明采用高强度左旋连续螺纹锚杆加低松弛预应力锚索的联合支护方式能够保证巷道两帮及顶板围岩的稳定性。     

煤矿巷道锚网支护机理及围岩变形规律分析

为了改善锚网支护的耦合效果,研究了煤矿巷道锚网支护技术及围岩变形规律,理论分析了护网受力,给出了锚网支护的强度耦合标准;采用FLAC^3D数值模拟软件,模拟分析了不同方案条件下巷道塑性区、应力和位移分布。研究得出,进行锚网支护后,巷道围岩变形得到有效的改善,且采用锚杆+格宾金属网支护后,巷道护表效果明显,能够有效抑制巷道变形。研究为深部破碎巷道的合理设计提供了指导。     

基于数值模拟方法的巷道支护参数优化

为了加强控制巷道围岩变形,对某矿深部巷道现有锚杆支护方案支护效果进行监测,监测结果显示围岩变形没有起到有效的控制作用,随着时间的推移巷道变形仍然持续,锚杆支护没有起到预期的支护效果。为分析开采过程中深部巷道在锚杆支护状态下的围岩变形特征,采用FLAC模拟软件对不同锚杆支护方案条件下的巷道变形进行研究。从模拟的结果可以看出在锚杆间距和排距都加密后的支护效果较为明显,巷道变形得到有效控制。     

双重扰动影响下大断面巷道变形分析与支护优化

介绍了通过现场工程地质研究、数值模拟分析,优化了羊场湾煤矿120203大采高大断面巷道风巷超前段支护工艺,分析了优化后的支护效果,结果表明优化后的支护工艺较好的减缓了巷道变形,控制了巷道顶板内部围岩的裂隙发育。     

锚杆预紧力对煤矿巷道支护效果的响应特征研究

为从理论上揭示锚杆预紧力对巷道支护效果的作用机理,针对锚杆支护岩石巷道,建立了分析巷道围岩力学特征的理想弹塑性应变软化模型,获得施加预紧力锚杆支护后巷道围岩位移、应力分布的解析表达式,从理论上表明:提高锚杆预紧力对控制巷道围岩变形及改善巷道周边围岩的应力状态有积极的作用,有利于保持巷道围岩的稳定。并结合现场实际研究了锚杆预紧力对巷道支护效果的影响关系,研究成果对分析锚固作用机理及进行锚杆支护设计具有指导意义。     

应力集中区复合型巷道支护技术

结合大兴煤矿工作面地质情况和相邻巷道支护效果分析,确定在N2902运输巷掘进期间采用综掘落煤,巷道切割梯形断面、两肩圆弧过渡以减少对围岩稳定的破坏,支护采用锚杆+强力锚索+尾绳钢带+修旧钢板联合支护,帮、顶压力显现周期内完成喷浆施工,形成锚喷复合支护。现场观测巷道变形量满足设计要求,可在同类型巷道施工中推广。     

破碎围岩巷道支护研究

针对布置在构造带中的巷道其围岩通常比较破碎,采用锚喷索支护操作难度大、支护效果不理想等问题,分析研究了破碎围岩巷道支护的技术并对巷道注浆材料、设备进行选型,采用数值模拟的方法对注浆加固并支护后巷道变形进行模拟,确定了巷道支护参数。     

巷道锚杆支护刚度影响因素探析

为提升锚杆支护效果,基于锚杆支护应用现状,分析了锚杆支护与巷道围岩的具体作用机理,经理论分析与结合某矿应用实际,找出了影响锚杆支护刚度的因素,研究结果表明,经加长锚固长度,可在某种程度上改善巷道支护环境,提高支护效果,但在把锚固长度增加到某一值后,巷道围岩的支护效果将趋于稳定,锚杆预紧力在30～50kN时,支护效果最佳,锚杆布置密度设置为0.9根/m2时,支护效果最佳,此项研究可为巷道锚杆支护提供参考。     

煤矿巷道变形破坏特征及支护参数优化

为了确保煤矿巷道的稳定性,采用现场调查、理论分析和数值模拟相结合的方法,现场调查分析了煤矿巷道变形破坏特征,理论分析了巷道锚杆、锚索支护作用,数值模拟研究了不同支护方案下巷道帮部应力监测曲线、巷道围岩位移变化规律及巷道围岩塑性区分布。研究得出,优化后的巷道支护方案具有较好的支护效果。     

软岩巷道最佳二次支护时机研究

实践证明,在软岩巷道中,采用二次支护技术控制围岩变形是可行的,除了保证施工质量外,二次支护最关键的技术是掌握二次支护的最佳支护时间,也即一次支护后最佳卸压时间。以某矿中央泵房为工程背景,采用数值模拟分析不同支护时机对巷道支护效果的影响,并通过现场跟踪观察和实测,确定该巷道二次支护实施的最佳时间,以确保巷道支护效果。     

湖西矿深部大断面软岩巷道支护参数优化设计

深部软岩巷道应力环境复杂,围岩性质多变,尤其是大断面巷道支护异常困难。文章针对湖西矿800m采深的31102大断面巷道,在对其围岩力学性质及高应力下的蠕变特性实验研究基础上,通过数值模拟研究不同支护参数条件下巷道围岩变形规律,获得了优化后的支护方案,并对现场支护效果进行了监测分析,巷道支护效果显著,达到预期效果。     

大断面巷道预应力锚杆支护参数优化研究

通过分析补连塔矿煤层采动规律及现有支护方式下巷道破坏规律,得出大断面巷道预应力锚杆支护参数优化的依据。利用FLAC3D模拟软件在不考虑原应力场条件的情况下,研究各支护参数对巷道围岩稳定影响,通过分析不同支护参数在巷道支护中的不同影响,从而确定大断面巷道支护选择支护参数方面的相关原则。研究结果表明,预应力锚杆参数优化后支护效果达到了理想值,为类似条件下的巷道支护提供了工程实例。     

北岭矿4号煤主要巷道支护设计研究

分析了北岭矿4号煤层主运大巷和辅运大巷支护存在的问题,在研究了4号煤层巷道围岩条件的基础上,通过分析其松动圈的范围,确定其围岩属于Ⅳ类围岩（不稳定围岩）。采用工程类比法,对北岭煤矿4号煤层主运大巷和辅运大巷的支护方式、锚网索支护参数等进行了设计,确定了采用锚杆支护方式,顶部结合W钢带（钢筋托梁）、网和锚索提高支护强度的支护方案,并明确了锚网索支护各项参数。方案设计完成后,在4号煤层辅运大巷选取了100 m巷道进行效果验证,重点观测了试验巷道表面位移、锚杆锚索锚固力及巷道顶板围岩深部基点位移。观测结果表明,设计的巷道支护参数能够对4号煤巷道围岩进行有效控制,方案符合设计标准要求。     

砂墩子矿构造应力场下巷道支护方案

巷道的变形特征主要由构造应力与垂直应力决定,为分析巷道在构造应力环境下的变形特性,以沙墩子矿8129工作面顺槽为例,建立了数值模拟模型,分析了原有支护状态下巷道变形特征以及在加强支护后的巷道变形特征,认为锚杆锚索联合支护方案优于锚杆支护方案。现场实践表明,锚杆锚索联合支护方案的应用使得巷道围岩变形量得到了有效控制,巷道支护效果较好,对于类似矿山巷道支护有一定的借鉴价值。     

综采工作面回撤通道锚网索支护优化与应用

为了解决某矿15号煤层工作面巷道长期支护过剩问题,缓解采掘接替紧张的局面。在15101工作面末采阶段留设回撤通道过程中,研究了巷道锚杆支护技术,提出通过优化支护参数达到控制巷道围岩的方案。基于悬吊理论和FLAC3D软件,对巷道支护参数和支护工艺进行优化。结果表明,回撤巷道支护参数优化后,顶板离层量为20~33 mm,煤壁侧移近量为19~25 mm,支护材料消耗降低32%,工作面提前9 d完成搬家。顶板管理的可靠性大幅提升,工作面回撤达到了安全、节约、快速的效果。     

基于等效椭圆法确定大跨度矩形巷道锚杆(索)支护参数

为了解决大跨度巷道的支护难题,在现有锚杆支护理论的基础上,把矩形巷道等效为1个椭圆形巷道。依据弹塑性力学理论分析椭圆形巷道的塑性区情况来研究矩形巷道周围的应力分布规律,进而用等效椭圆法计算锚杆(索)的支护参数。通过FLAC3D数值模拟可知,基于等效椭圆法对大跨度巷道进行锚杆(索)支护后显著地提高了支护强度,改善了巷道支护效果。