桁架锚杆支护作用的数值分析研究

应用离散元方法对使用桁架锚杆支护回采巷道时顶板的稳定性及支架与围岩的相互作用关系进行了分析，指出桁架锚杆的支护特点是通过连接两侧锚杆的水平拉杆的作用，在顶板岩层中形成箍紧力，从而提高岩石的抗剪能力和使破坏离层的岩块相互咬合达到自稳，分析表明，桁架锚杆支架的最佳支护形式是采用端锚锚杆和对拉杆施加预紧力。     

巷道支护新技术

据《采矿杂志》(德)1997年第10期报道,阿特拉斯科普克公司开发的一种水力膨胀锚杆与顶板桁架(SIRT)联合支护系统,能为中等跨度的巷道顶板提供支护。该支护系统可在巷道顶板形成综合应力带,减小顶板拉应力,有效地维持了巷道稳定,防止巷道顶板破裂。该支护系统是在巷道顶板两侧安装水力膨胀锚杆和边角托座,固定缆索并拉紧,然后在顶板均布4个带有U形夹头的标准或超长的水力膨胀锚杆将顶板桁架加固,不仅支护性能可靠、有效,而且施工简单、速度快、成本低。这种联合支护系统在不良地质条件下,尤其是在松软岩层中应用取得成功后,已在北美的独立…     

美国锚杆支护综述

几百年来 ,井下顶板支护方法都是实施在外部 ,这样就很被动。 192 7年 ,美国一个金属矿开始使用简单而粗糙的锲缝式的钢锚杆的新支护方法。这是第一次从内部施加应力给顶板岩层 ,使支护系统变被动为主动。 194 3年魏格尔 (Ｗｅｉｇｅｌ)提出的顶板锚杆支护的基本原理为支护软弱顶板提供了一种系统的方法。有关顶板锚杆支护的某些原理仍然是现代锚杆支护理论和应用准则的基础。包括 :(1)在自然拱线下支护软弱岩石 (悬吊 ) ;(2 )把软弱的、薄层的岩层锚聚积到一起而形成较厚的、强有力的岩层 (组合梁 ) ;(3)尽早的在采掘循环中锚固。194 7年美…     

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.     

顶板桁架装置

众所周知,在地下采矿工业中,处于平衡状态的任何结构的顶板支护系统都会由于变形时被系统构件吸收的能量自然减至最小而损坏.采矿技术人员总是想方设法确定承重板或锚固托架的安放位置,斜桁弦或锚杆的钻孔角度,以及固定斜桁弦的拉应力,以达到支护顶板的最佳效果.矿业局为矿工们提出了一种在顶板层面中安装锚杆桁架的最佳方法.该方法是调整桁架     

改进型锚桁架支护回采巷道顶板的研究应用

改进型锚桁架的支护特点是水平钢梯拉杆(梁)和中间锚杆形成的"组合梁"通过锚固在冒落拱区域以外的2根锚杆的悬吊作用,在顶板岩层中形成箍紧力,从而提高岩石的抗剪能力和使破坏离层的岩块相互咬合达到自稳。分析表明,锚桁架支架的最佳支护形式是采用端锚和全锚相结合和对拉杆施加预紧力。     

煤巷锚杆支护的全线跟踪设计方法

传统的煤巷锚杆支护设计方法存在一些弊端。全线跟踪设计方法是一种全新的煤巷锚杆支护方法,其关键技术为支护前期的顶板岩层结构探测,支护后期的顶板微变形监测。此方法实现了边施工、边监测、边修改,在实践中具有应用价值。     

采动垮冒型顶板煤巷强力锚索桁架支护系统试验

阳泉煤业集团新元煤矿大跨度垮冒型顶板的运输巷受剧烈采动压力作用,其锚杆锚索支护效果差,基于现场调研和锚索测试资料分析,提出了强力锚索桁架与小孔径高预应力锚索联合支护的新型支护系统.通过研究得出该巷道顶板部分岩层在这种支护作用下形成双拱形强应力区,并分析双拱耦合支护机理.选取东四运输巷一段试验,采用KZL-300型顶板离...     

桁架锚杆与普通锚杆对顶板的不同支护作用

介绍了桁架锚杆与普通锚杆的结构形式及支护机理 ,说明了两种锚杆支护形式对顶板的支护效果及支护建议 ,应用中效果良好。     

多类型复合顶板锚杆预应力场分布特征及支护优化

针对煤矿巷道顶板岩层结构的多样性与复杂性,通过大范围顶板原位强度测试和围岩结构窥视,对巷道顶板结构类型进行划分,对比分析了不同顶板类型和锚固参数下锚杆预应力场的分布特征,对复合顶板巷道锚固参数进行了优化,结果显示:晋能集团阳泉矿区主采煤层巷道顶板类型可分为软弱型、软硬相间型、下硬上软型和硬软相间型;无论是单一岩层还是复合岩层,锚杆预应力整体上呈“两拉一压”的分布特征;在复合岩层中,层理面是阻碍锚杆支护应力传递的主要因素,层理面越多,形成的有效压应力范围越小;通过施加高预紧力和使用大护表构件,可以有效扩大锚杆压应力区范围;通过调整锚固长度或锚杆长度,使层理面位于压应力较高的区域,可以有效避免巷道顶板垂向离层和水平错动。以软弱型顶板巷道为例,开展复合顶板巷道围岩锚固支护优化现场实践,验证了理论研究的可行性。     

煤巷锚索支护技术的优化与应用

锚索支护是通过加固围岩,在岩层中形成一种均匀压力带或组合梁,使被锚固岩层组形成一个整体承载结构,改变巷道顶板下部松动岩层的受力状态。介绍了陈四楼煤矿煤巷传统及优化后的锚索加强支护方式,通过实践对煤巷锚索支护技术进行了优化,优化后锚索支护与锚杆支护同步进行,锚索紧跟工作面,及时有效地控制顶板,防止顶板下沉,在保证施工安全的同时,降低了陈四楼矿的生产成本。     

顶板锚固区岩层变形破坏特征实验研究

针对实验矿井巷道掘进期间发生局部冒顶的难题,设计了相似模拟实验和数值分析实验,对不同支护形式下顶板锚固区域内煤岩层的变形破坏特征进行对比分析。结果表明:实验条件下采用A3圆钢锚杆支护时,载荷2.4kN岩层开始出现局部垮落,载荷3.6kN巷道顶板完全垮落,达到顶板支护结构的极限承载能力,冒落高度位于顶板上方2.4m,超出了锚杆的锚固范围,难以维护顶板的稳定性;采用螺纹钢锚杆后,支护结构承载力为6.24kN,比A3圆钢锚杆提高了73%,并大于矿井上覆岩层的实际载荷;螺纹钢锚杆可使顶板形成完整的锚固结构,抑制离层,增加顶板结构的承载能力。     

采动影响下相邻工作面开采巷道支护技术研究

近距离煤层地质条件的特殊性,使得在上煤层开采完毕后,进行下煤层回采时,受上覆岩层采空区影响,巷道维护困难。此外,针对相邻工作面采动影响,提出通过桁架锚索支护技术控制巷道围岩变形。运用岩土工程分析软件FLAC2D,对拱形断面常规锚杆(索)支护、桁架锚杆(索)支护进行数值模拟,确定两种支护方式下,巷道顶板下沉量、两帮塑性区范围及四周应力场分布情况。经过采矿工程现场实践,桁架锚杆(索)支护对提高巷道稳定性具有重要的工程指导意义。     

煤巷预拉力支护体系及其工程应用

分析几种常见锚杆支护形式 ,提出煤巷预拉力支护体系 ,即高性能预拉力锚杆支护、小孔径预拉力锚索支护、钢绞线预拉力桁架支护及其组合方式 ,进而指出煤巷稳定的关键是顶板形成预应力结构 (梁 ) ,并通过几个典型的工程示例反映该技术的应用水平。     

顶板倾斜采准巷道顶板支护参数数值分析

针对倾斜煤层采准巷道,以某煤矿实测的岩层参数为基础,建立数值计算模型,并通过改变顶板锚杆和锚索的排距、倾角等建立了八种数值试验方案,应用FLAC3D2.0进行数值计算,比较分析各支护构件在控制围岩变形方面的作用,为倾斜顶板巷道支护设计与施工提供参考。     

煤巷锚杆支护全线跟踪设计方法

本文分析了当前采用的煤巷锚杆支护设计方法在预防巷道冒顶方面的瓶颈。从而提出了全新的煤巷锚杆支护设计方法——全线跟踪设计法，其关键技术为支护前期的顶板岩层结构探测和支护后期的顶板微变形监测。论述了两项关键技术分别由顶板岩层结构探测仪和顶板微变形监测仪两个仪器来实现。其中，顶板岩层结构探测仪是集成在风动锚杆钻机上，数据处理采用训练成熟的BP算法神经网络进行结构的识别；顶板微变形仪可以方便的安装在顶板锚杆上，方便操作，具有监测密度大、周期短、精度高等其它仪器不能相比的优点。本设计方法实现了边施工、边监测、边修改。以两项关键技术为基础的全线跟踪设计方法应用于某矿的支护实践，取得很好的效果。     

倾斜煤层回采巷道锚杆支护参数数值分析

以云驾岭煤矿实测的岩层参数为基础,针对倾斜煤层回采巷道,建立数值计算模型,并通过改变顶板锚杆和锚索的直径、排距、倾角等建立了10种数值试验方案,应用FLAC3D2.0进行数值计算,比较分析了倾斜煤层回采巷道中各支护构件在控制围岩变形方面的作用,得到了以下结论:倾斜煤层中的回采巷道支护应该以顶板、高帮下部、低帮上部和靠近低帮的底板为关键部位;顶锚索和锚杆由垂直于顶板改为竖直设置能更好的发挥悬吊作用,减小顶板下沉。本研究成果可为倾斜顶板巷道支护机理的研究以及支护设计与施工提供参考。     

煤巷层状顶板锚杆组合铰接拱支护机理数值模拟研究

离散元模拟表明锚杆支护回采巷道层状结构顶板形成组合铰接拱结构，锚杆支护机理相应称为组合铰接拱作用。竖直方向地应力使顶板岩层形成铰接拱结构，水平地应力是拱铰压碎的主要力源。分析了侧压力系数、锚杆长度、岩层厚度等因素对顶板稳定性的影响规律，表明当最大水平地应力可造成顶板破坏而最小水平地应力不能造成顶板破坏时，调整巷道走向与最大主应力平行有利于顶板稳定；锚杆长度为巷道跨度的1／2是合适的。     

锚杆桁架在松软破碎顶板巷道控制中的应用研究

为解决潞宁煤业软弱破碎顶板巷道支护问题,以22115运输顺槽为研究背景,基于锚杆桁架成拱理论,提出采用顶板锚杆桁架管理破碎顶板,运用FLAC3D对巷道控制效果进行数值模拟。应用结果表明:22115运输顺槽破碎顶板采用锚杆桁架联合支护技术后,巷道顶板和两帮相对位移为99.2mm和80mm,巷道断面收缩率为4.59%,巷道稳定性较好。     

桁架锚杆与普通锚杆对顶板的不同支护作用

本文在分析桁架锚杆和普通锚杆的支护机理的基础上 ,阐明了两种不同的锚杆支护形式对巷道顶板的不同支护作用 ,由此可根据不同条件和要求选择不同的锚杆支护形式。