刚柔耦合吸能支护煤岩巷道冲击破坏相似试验与数值计算对比分析

冲击地压巷道支护问题一直是研究的热点。采用相似模拟试验和数值模拟的研究方法,对裸巷和刚柔吸能支护巷道的冲击破坏过程进行研究。试验和数值计算结果均表明,无支护巷道冲击变形破坏较严重,在巷道顶板和两帮壁面均出现裂缝扩展和贯通,甚至出现抛出物冲入巷道和塌落现象;刚柔吸能支护具有缓冲和吸收冲击能作用,表现为巷道顶板和两帮壁面发生向巷道内部变形,同时有局部壁面出现裂缝,但巷道整体性完好;裸巷和吸能支护巷道冲击破坏规律基本一致,吸能支护巷道冲击破坏程度弱,整体性好,刚柔耦合支护更有利于冲击地压巷道支护。     

南京栖霞山矿巷道支护设计研究

通过有限元计算,分析南京栖霞山矿巷道的稳定性以及巷道在不同的支护条件下的应力场和塑性区情况,得出不同埋深时主巷道和穿脉巷道较为合理的支护方式。对于主巷道和穿脉巷道中的矿岩巷道,采用喷射混凝土进行支护,支护后应力发生重分布,围岩中的应力集中明显减少并转移到混凝土喷层上。此外,部分围岩破碎、地下水较发育处应进行喷锚支护,而对于穿脉巷道的高丽山砂岩巷道,也需采用喷锚支护,部分巷道还应提前进行注浆加固。     

锚固支护深部巷道爆破开挖模型试验研究EI北大核心CSCD

为研究锚固支护对钻爆法施工深部巷道围岩分区破裂的影响,采用深部巷道围岩破裂机制与支护技术模拟试验装置,开展高轴地应力条件下锚固支护深部巷道爆破开挖三维相似物理模型试验。爆破开挖、轴向超载完毕,模型巷道洞周围岩径向拉应变和径向压应力均呈现出波峰与波谷的波浪变化,与未支护模型巷道洞周径向拉应变变化规律相似,表明锚固支护模型巷道依然存在分区破裂的趋势。与未支护模型试验结果对比,锚杆和锚索联合支护的模型巷道在锚固支护部位未出现分区破裂现象,分析得出锚杆和锚索的联合作用可实现围岩应力的转移和重分布。研究结果表明,锚固支护对抑制深部巷道分区破裂具有重要的作用。     

稔子坪煤矿软岩巷道破坏形态和控制

软岩巷道支护历来是巷道工程支护的难题。本文以稔子坪煤矿历年来巷道产生的破坏形态和支护控制为例,总结出相应的井巷工程支护对策和措施。     

金川二矿区1098m分段巷道稳定性研究

运用金川比较成熟的围岩稳定性分析法,结合巷道围岩现场工程地质调查,对1 098 m分段围岩进行了分类.并以此为基础,针对1 098 m分段目前的巷道支护型式,应用巷道收敛变形监测的成果信息,进行了巷道稳定性评价.分析探讨了一次支护、二次支护以及其它支护类型的支护时机问题,为二矿区深部巷道的支护技术研究提供了有价值的借鉴.     

复杂条件下交叉点巷道支护技术研究

交叉点是巷道支护工程中的难点,复杂条件下其支护难度更大。受集中应力影响,交叉点巷道顶板易下沉,巷道中间岩柱易破坏,普通的支护方法无法有效的控制交叉点围岩的变形。根据交叉点巷道破坏机理,提出了新的支护方法。用空间锚索桁架支护交叉点巷道,为巷道顶板提供全方位的支撑力。巷道中间岩柱是交叉点天然的支护体,用锚索贯穿岩柱,锚索上施加预紧力,为其提供水平方向的约束力。运用有限元分析软件对新的支护方法进行建模计算,验证其合理性。淮北临涣矿东部I9煤仓附近3号交叉点采用普通的支护方法,巷道围岩受动压影响出现局部破裂。该交叉点采用新的支护方法后,变形监测结果表明,巷道围岩的变形得到了有效的遏制。     

煤矿掘进支护发展要求及支护难题应对策略探析

随着煤矿巷道断面尺寸的变更与布置形式的变化,掘进支护面临新的技术难题。为了适应煤矿巷道的发展需要,必须不断地发展掘进支护技术。本文分析了煤矿巷道的发展情况,探讨了煤矿掘进支护发展要求,研究了煤矿掘进支护难题应对策略,可为巷道掘进支护设计作参考。     

深部开采矿井大断面巷道支护技术实践

根据某矿井大断面巷道地质条件,从巷道支护设计、技术质量要求等方面进行了论述,通过采取合理的支护技术,实现了良好的支护效果,保证了巷道的支护强度。     

常规条件下巷道支护设计的原理与方法研究

目前，巷道掘进总进尺超过12 000 km/a，但巷道支护设计方法基本还是工程类比法。在分析、综述现有的巷道支护设计理论与方法的基础上，从巷道支护设计的基本特征、巷道开挖的力学原理入手，提出常规巷道支护设计的基本原理与方法如下：(1)全面、综合地考虑地应力量级、围岩地质力学参数与指标、围岩体强度、围岩分级等影响因素，并准确地取值或估算；(2)正确分析不同围岩地质条件下巷道支护设计的基本特征、巷道开挖的力学效应；(3)准确理解与分析不同围岩类型条件下巷道的围岩–支护相互作用机制；(4)严格按照围岩–支护相互作用机制计算围岩压力和变形大小。为了准确地理解围岩–支护相互作用机制，本文简要给出了弹塑性变形阶段的围岩–支护相互作用的全过程解析方法。本文提出的巷道支护设计的内容、原理、方法与流程，可为巷道支护设计规范的编制提供理论依据。     

淮北杨柳煤矿优化巷道支护设计

通过对杨柳煤矿巷道的特征及使用年限进行分析，优化了巷道支护设计。U型棚支护巷道腰帮过顶材料钢笆改为竹背板、塑钢网；锚带网索支护巷道M3钢带改为同等尺寸的旧皮带。经过现场应用，取得了较理想的支护效果和经济效益，可以在同类条件的煤矿巷道支护中推广应用。     

锚固支护深部巷道爆破开挖模型试验研究

 为研究锚固支护对钻爆法施工深部巷道围岩分区破裂的影响,采用深部巷道围岩破裂机制与支护技术模拟试验装置,开展高轴地应力条件下锚固支护深部巷道爆破开挖三维相似物理模型试验。爆破开挖、轴向超载完毕,模型巷道洞周围岩径向拉应变和径向压应力均呈现出波峰与波谷的波浪变化,与未支护模型巷道洞周径向拉应变变化规律相似,表明锚固支护模型巷道依然存在分区破裂的趋势。与未支护模型试验结果对比,锚杆和锚索联合支护的模型巷道在锚固支护部位未出现分区破裂现象,分析得出锚杆和锚索的联合作用可实现围岩应力的转移和重分布。研究结果表明,锚固支护对抑制深部巷道分区破裂具有重要的作用。     

下金煤矿半煤岩巷道支护设计与应用研究

对下金煤矿的情况和支护历史做了简单分析,重点论述了锚网喷支护技术在回风下山巷道中的应用,并与其他用U型钢支护的巷道在经济上和实际支护效果上做了简要对比,表明了锚网喷支护技术在煤矿巷道支护方面的优越性。     

冲击地压巷道围岩支护作用动力学分析

建立了冲击地压巷道围岩支护作用动力学模型,模型将上覆岩层简化为由多个质量块组成的块系,岩块简化为刚体,岩块间的连接简化为Kelvin-Voigt模型,把支护系统简化为弹簧和耗能阻尼器,初始岩块受冲击载荷作用。支护系统中阻尼为零时,为常规支护系统;支护系统中阻尼大于零时,为吸能防冲支护系统。分析得出:加强支护,提高支护强度,可以大幅度减少巷道冲击载荷作用下围岩加速度和位移幅值;支护系统中加入阻尼构件有利于快速平息围岩震动,增强支护抗冲击载荷能力,提高巷道围岩稳定性。提出了高强度吸能支护防治巷道冲击地压,为冲击地压巷道安全防冲支护设计提供理论依据。     

锚固长度对深埋回采巷道支护效果影响规律

以淮南矿区潘三煤矿17102(3)运输顺槽地质条件为背景,采用FLAC3D计算软件对深埋回采巷道围岩稳定性进行模拟计算,获得不同锚固形式对深埋回采巷道围岩稳定性影响规律,并结合现场不同锚固区围岩变形实测,获得全长锚固支护对巷道围岩抗变形能力有更好的提高,全锚支护下巷道围岩变形整体增加但速率较为平缓,而端锚支护下巷道围岩变形存在急增现象,说明深埋回采巷道围岩全锚支护更有利于对巷道岩层的变形移动控制。研究结果可为深埋回采巷道锚杆支护的设计与施工提供一定的参考。     

阳坡泉煤矿10号煤层回采巷道支护设计

分析了阳坡泉煤矿10号煤层的赋存条件和现有回采巷道的使用现状,确定该矿回采巷道顶板为复合顶板,巷道支护形式采用"金属网+预应力锚杆+W钢带+锚索补强"的锚固支护方式。通过理论计算得出了巷道两帮和顶板的松动破坏范围,在此基础上确定了锚杆和锚索支护参数。工程实践表明,阳坡泉煤矿10号煤层回采巷道使用过程中巷道顶帮变形小,支护形式和支护参数合理,满足综采工作面安全生产的要求。     

煤矿巷道锚杆支护应用实例分析

 在分析锚杆支护作用机制的基础上,提出高预应力、强力支护理论,强调锚杆预应力及其扩散的决定性作用;指出对于复杂困难巷道,应尽量实现一次支护就能有效控制围岩变形与破坏;介绍煤矿开发出的锚杆支护成套技术,包括巷道围岩地质力学测试技术、动态信息锚杆支护设计方法、高强度锚杆与锚索支护材料、支护工程质量检测与矿压监测技术,以及锚固与注浆联合加固技术;在分析煤矿巷道类型与特点的基础上,介绍高预应力、强力锚杆支护理论与技术的典型应用实例,包括千米深井巷道、软岩巷道、强烈动压影响巷道、大断面开切眼、深部沿空掘巷与留巷、采空区内留巷及松软破碎硐室加固。基于这些复杂困难巷道的特点与地质力学测试结果,进行巷道支护设计,通过矿压监测数据分析与信息反馈,评价支护设计的合理性与围岩稳定性。实践表明,采用高预应力、强力锚杆支护系统,必要时配合注浆加固,能够有效控制巷道围岩的强烈变形,并取得良好的支护效果。     

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。     

锚网支护在三元煤业厚煤层巷道掘进中的应用

根据三元煤业实际地质条件,研究了锚网支护的参数选择及工艺过程,分析了其应用效果,结果表明：锚网支护可有效抑制厚煤层巷道变形,增强巷道稳定性,保证巷道的安全,是厚煤层巷道中一种新的支护途径。     

高地应力深部巷道开挖锚固特性的三维地质力学模型试验研究

为研究锚固支护条件下深部巷道围岩是否产生分区破裂以及岩锚支护对分区破裂的影响,以淮南矿区丁集煤矿深部巷道为工程背景,进行了锚固支护条件下高地应力深部巷道开挖三维地质力学模型试验。通过模型试验发现围岩应变呈现波浪形变化规律以及洞周锚杆受力出现拉压交替变化现象。通过与未加锚支护模型试验结果的对比,揭示锚杆对抑制巷道围岩分区破裂具有重要的作用,这为深入分析深部巷道开挖锚固特性和优化深部巷道支护设计奠定了坚实的试验基础。     

软岩巷道锚注机理及其在返修巷道中的应用

通过对锚注支护机理的阐述,分析了锚注支护修复巷道的可行性,结合顾北煤矿典型返修巷道变形与破坏形式特征,设计了该返修巷道锚注支护方案,并完成了现场监测分析与评价,工程实践表明,该技术是解决深井高应力软岩返修巷道支护的有效途径,具有较高的推广应用价值。