锚杆三径的合理匹配

以现场试验结果和锚固成本分析为基础，提出了使用带纵筋和不带纵筋螺纹钢锚杆钻孔，杆体，树脂卷直径合理匹配关系，对于煤巷锚杆支护参数选择具有重要的指导作用。     

基于松动圈围岩分类法煤帮锚杆支护设计

松动圈厚度值Lp是一个多因素综合指标的体现,利用Lp值进行松动圈围岩分类,有效克服了原岩应力、围岩强度、地下水等诸多影响围岩稳定性因素难测定的困难.运用松动圈围岩分类法对某煤矿88301工作面辅助运输巷两帮进行锚杆支护设计,结果满足工程实际需要.     

圆形巷道围岩塑性区的一般形态及其判定准则

巷道围岩塑性区形态决定了巷道围岩的破坏形式及破坏程度,以塑性区边界隐性方程为基础全面研究了圆形巷道围岩塑性区一般形态的变化规律。结果表明:在不同围压状态下均质围岩圆形巷道塑性区一般表现出圆形、椭圆形、蝶形3种形态。通过理论分析找到了3种形态的数学力学含义,并推导出不同形态下的判定准则。提出了塑性区形态系数的概念,推导出了形态系数的计算公式,利用其大小可判别塑性区形态特征。通过FLAC3D数值模拟方法验证了理论计算的正确性。研究成果可作为巷道稳定性分析、支护设计、冒顶灾害防治、冲击地压预测与防治、煤与瓦斯突出预测与防治等工程实践的理论依据。     

锚杆钻孔、杆体、树脂卷直径的合理匹配

通过室内和现场试验，提出了锚杆钻孔、杆体、树脂卷直径的合理匹配关系，研究结果对锚杆支护参数的设计具有重要的指导意义。     

以地应力为基础的锚杆支护设计方法

综合应用计算机数值模拟，现场试验与监测和工程类比等方法，进行锚杆支护参数的优化，是一种包括“地应力测试-地质力学评估-初始设计-现场监测-反馈信息-修改设计”的煤巷锚杆支护动态设计方法。     

煤层巷道冒顶机理与预警方法

顶板灾害是我国煤矿各类灾害中发生频率最高和死亡人数最多的灾害,当前绝大多数顶板灾害事故发生在巷道,尤其是受采动影响的煤层巷道。在分析巷道冒顶事故与围岩体环境之间关系基础上,将煤层巷道冒顶分为围岩主导型和应力主导型两大类型,揭示了裂隙危岩坠落、松散岩体冒落、弱黏结复合顶板垮落、大变形巷道蝶叶型冒顶等煤层巷道冒顶的机理与成因;在此基础上,提出了巷道冒顶隐患分阶段多层次的全时预警方法与机制,即设计阶段的冒顶隐患远期风险评价、巷道掘进施工阶段的随钻预估、服务周期内的长时临界预警,开发了岩层结构随钻探测仪、顶板多点位移监控器、锚杆锚索工况监测报警仪等用于长时和临界预警的仪器设备,形成的煤层巷道冒顶机理和预警方法与仪器设备将为顶板事故预报预防提供理论支撑和技术保障。     

聚氯酯注浆加固材料的配方优化设计研究

基于多元正交多项式回归参数优化设计进行试验研究和优化设计,结合BP神经网络进行样本训练,得到了能预测特定配方注浆材料力学性能的BP神经网络模型,实现了注浆材料这类非线性复杂对象的建模,可以对多个考察目标同时进行配方优选,弥补了传统配方优化设计方法只能对单个考察目标配方优选的不足.     

新型玻璃钢锚杆及其在煤帮支护中的应用研究

介绍了新型玻璃钢锚杆的结构特点和抗扭性能,同时对玻璃钢锚杆的尾部正常受力和偏心载荷受力两种情况进行了实验研究.并给出了新型玻璃钢锚杆在神东煤炭公司保德煤矿88301工作面的应用实例.     

康家滩煤矿回采巷道煤帮支护参数研究

针对康家滩矿地质技术条件,从理论上分析了采用玻璃钢锚杆控制煤帮变形的可行性;采用FLAC数值方法,对不同支护方案进行了对比研究,说明玻璃钢锚杆支护的可行性,并确定了最优支护参数方案,现场应用表明,帮锚杆采用玻璃钢锚杆支护效果良好,压痕式玻璃钢锚杆适应康家滩矿煤帮支护.     

煤巷破碎顶板锚固串结构及其力学性质分析

为了解决矩形煤巷破碎顶板稳定性差、锚杆支护设计理论针对性不强的问题,基于布辛涅斯克方程(Bossinesq)和莫尔强度理论,提出了新锚固串结构,并分析了锚固串结构的稳定机理及其力学性质.结果表明:通过合理的锚杆支护参数设计,可在顶板内形成由锚杆-破碎围岩组成的串状支护结构,顶板岩层稳定性增强;锚固力和锚固段长度是锚固串结构力学特性的主要影响因素.以锚固串结构为基础进行支护参数设计,可以降低冒顶事故发生的概率,为矩形巷道断面破碎顶板的支护设计提供理论基础和设计依据.