深部高硫破碎矿岩巷联合锚杆支护技术研究

研究采用玻璃钢锚杆与管缝锚杆联合支护技术,应用于深部高硫破碎巷道支护,克服金属管缝锚杆易腐蚀、锚固力不足和支护时效短等问题。通过高峰矿深部高硫破碎巷道现场联合锚杆支护试验表明,联合锚杆支护有效保持巷道长久稳定,即先采用管缝锚杆挂网、后采用玻璃钢锚杆支护,能充分发挥两种锚杆的优势,有效控制巷道矿压。     

基于正交数值试验的玻璃钢锚杆支护参数优化研究

金山店铁矿现采用玻璃钢锚杆替代传统螺纹钢锚杆支护回采巷道,而玻璃钢锚杆支护参数仍沿用与螺纹钢锚杆相同的参数,不利于发挥玻璃钢锚杆的支护优势。通过选取锚杆直径、锚杆长度、锚杆排距、锚杆间距和锚杆预紧力5个参数进行正交试验设计,运用FLAC3D软件对正交设计的各种参数组合进行数值模拟,采用极差分析法分析不同支护参数组合对支护效果的影响,以获得最优支护参数组合。为玻璃钢锚杆合理支护参数的选取提供理论依据。     

基于FLAC3D的管缝锚杆与玻璃钢锚杆支护效果对比

高峰矿大部分巷道采用管缝锚杆支护，但受巷道支护环境以及防腐措施不当影响，支护的管缝锚杆常因腐蚀而失效，需要进行二次支护，大大增加了支护成本和劳动强度。玻璃钢锚杆具有高强、轻质、耐腐蚀和抗疲劳的优点，能有效克服锚杆易腐蚀的问题。通过采用FLAC^3D有限差分软件对高峰矿管缝锚杆和玻璃钢锚杆支护进行数值分析，对比了2种锚杆在相同支护条件下的巷道变形、岩体应力场、塑性区以及安全度，充分分析了2种锚杆在高峰矿巷道的支护效果。研究表明高峰矿采用玻璃钢锚杆取代管缝锚杆进行支护具有可行性。     

金山店铁矿玻璃钢锚杆支护试验及存在问题

金山店铁矿矿岩松软破碎,因支护的金属锚杆腐蚀失效较多,巷道变形垮冒严重。玻璃钢锚杆具有抗腐蚀、抗拉强度高等优点,为此采用玻璃钢锚杆替代螺纹钢锚杆进行了支护试验。数值分析表明全长锚固预应力玻璃钢锚杆相比螺纹钢锚杆可以有效改变锚杆中性点位置,改善水泥浆应力分布特征,提高锚杆及水泥浆抵抗围岩向壁面变形的能力。工业试验及试验巷道变形监测表明采用玻璃钢锚杆支护后在控制巷道变形方面可以取得与螺纹钢锚杆相同的巷道变形控制效果;且采用玻璃钢锚杆可以更好控制巷道离层破坏,减少矿岩中硫化物对锚杆的腐蚀,从而提高整体支护可靠性。但玻璃钢锚杆尾部托盘螺母承载力较低,难以抵抗巷道较大变形以及爆破冲击波破坏,还需做进一步研究和改进。     

高峰矿深部多空区下充填采矿地压分布特征

针对高峰矿在高应力、局部矿岩破碎、多空区充填体等复杂环境下开采回采工作的安全与效率受到严重影响的状况,利用ANSYS-Workbench平台建立高峰矿开采数值模型,导入FLAC3D软件进行计算分析,研究高峰矿深部地压分布特征,提出针对性地压控制措施,为深部回采设计与生产提供指导。     

佛子矿间柱回收与空区稳定性数值模拟

佛子矿长期采用浅孔留矿法回采矿体,在矿体上部残留有大量未回收间柱,该矿拟回收104号矿 体138 m中段的部分间柱。结合现场实际情况,采用有限差分软件FLAC3D对开采现状及抽柱法、 削柱法2种间柱回收方案进行模拟研究。其中,对开采现状的模拟表明,138 m中段间柱和采空区 顶底板的应力值均小于该中段矿岩体的破坏强度,说明该中段暂时处于稳定状态,可以进行矿柱 回收。对抽柱法和削柱法回收间柱进行模拟表明,间柱回收后,区域内的应力值较回收前有一定 的增长,但削柱法回采下的最大压应力和最大拉应力增幅均小于抽柱法,说明削柱法方案优于抽 柱法方案;削柱法回采间柱后,该中段的应力值已接近矿岩体的破坏强度,应在回采完毕后,对 残余矿柱进行加固处理。