半煤岩巷锚杆支护参数优化数值模拟研究

随着煤矿开采强度的加大,浅部薄及中厚煤层已逐渐引起关注．薄及中厚煤层中的半煤岩巷进尺较低,成为制约矿井高产高效的瓶颈之一．结合香山公司半煤岩巷的掘进现状,采用数值模拟方法对其支护参数进行优化设计,将锚杆间排距由0．7m扩大为0．9m,巷道围岩塑性区变化不明显,锚杆（索）作用在弹塑性范围内,巷道围岩位移及支护受力在250KN左右．现场工业性试验表明,巷道两帮最大变形量113mm,顶板最大下沉量128mm,稳定后收敛速率小于0．1mm／d;单月进尺达180m,施工段累积节省158．11万元,对同类条件下的半煤岩巷快实现快速掘进有一定的参考价值．     

倾斜软岩平巷位置优化的数值模拟研究

结合工程实际,运用功能强大的FLAC3D等数值模拟软件,对不同层位倾斜岩层中巷道不支护允许大变形状态下进行数值模拟计算,研究巷道处于不同层位时巷道围岩位移、应力和塑性区的变化规律,研究表明,对于倾斜软岩平巷,其层位选择相当重要,当存在一定厚度的稳定岩层时,沿稳定岩层顶板掘进对巷道变形、应力集中及巷道塑性区分布等均较为有利,对控制巷道变形量、降低巷道支护成本、提高巷道掘进速度也有着重要影响,同时也减少了巷道使用期间的返修、保证了巷道的安全使用.     

薄层状碎裂顶板综采切眼锚固参数与锚固效果

介绍了薄层状碎裂顶板综采切眼采用螺纹钢锚杆-金属网-钢筋焊接梯子梁-锚索-槽钢梁等进行联合锚固的地质力学条件、围岩特征和施工方式,提出了该条件下锚周材料的选择原则和选择结果。运用以巷道围岩稳定性分类为基础的工程类比设计方法和以地质力学条件为基础的数值计算设计方法,给出了薄层状碎裂顶板综采切眼锚固参数的确定方法与结果。对顶板离层的监测结果表明:(1)采用的锚固方式和锚固参数能够有效地控制薄层状碎裂顶扳综采切眼的顶板变形与漏冒顶;(2)在巷道掘出后20d内,顶板岩层处于剧烈活动期,20d后趋于稳定;(3)初次掘巷后,顶板岩层的下沉量以锚杆锚固范围内的顶板下沉量为主;(4)二次扩巷后,顶板岩层所产生的下沉量以锚索锚固范围内的顶板下沉量为主;(5)联合锚固技术取得了显著的经济和社会效益。     

网络电算法确定建井工期及工序参数

矿山建设工程网络当节点众多时，用手算相当繁杂，本文结合成庄矿具体工程实例给出了建井工期及工序参数的网络电算法。     

构造应力区巷道变形破坏特征及控制技术研究

水平构造应力对巷道围岩稳定有重要的影响,针对鹤壁九矿东总回风巷在锚网索喷＋u型钢支护难以保证巷道稳定的情况,通过相似材料模拟试验研究不同水平应力作用下锚注支护巷道围岩变形破坏和位移变化特征．试验表明,随着水平应力的增大,底板加强后,水平应力对顶板的作用明显,当水平载荷达到49MPa时有少量浆皮脱落,左肩部出现块状冒落,底板比较稳定,没有发生明显臌起,只出现少量横向裂隙,锚注支护结构能控制围岩变形．将试验结果在现场应用后,通过矿压观测,两帮的最大移近量为144mm,顶底板最大移近量为105mm,锚注支护提高了围岩的自承能力,能够维持巷道稳定,为类似地质条件下的巷道支护提供借鉴．     

巷道支护形式优化研究

本文采用实测技术和数值模拟相结合的方法对东胜矿区采区巷道支护方式进行优化,结论是：在地质条件稳定且巷道服务年限较短时可采用裸露巷道,以提高掘进速度、降低工程造价     

全长膨胀塑料锚杆的参数测定

全长膨胀塑料锚杆作为一种新型的巷帮支护材料 ,其性能参数严重影响着它在工程中的实际应用 ,为此 ,作者对其性能参数进行了实验室测定 ,主要包括 :膨胀剂配比、自由膨胀直径、注水孔间距和膨胀应力 .实验表明 ,注水孔间距对全长膨胀塑料锚杆长度方向上的膨胀均匀程度有很大影响 .用该配比配制的膨胀剂注水后的膨胀应力接近于煤体的单向抗压强度 ,可用于煤巷巷帮支护 .     

全长膨胀塑料锚杆对围岩作用的数值模拟

全长膨胀塑料锚杆是一种适用于回采巷道支护的锚杆,其优点在于采煤机在端头能直接割煤,减少了采煤工序。为使其能广泛应用于煤巷支护,本文采用有限单元法,分析了该锚杆对围岩的支护作用并在西山煤电集团公司屯兰矿现场试验中得到了验证。     

软煤层巷道支护数值模拟研究

针对新义煤矿11011工作面回采巷道煤层松软、围岩变形大、现有微拱工字钢支护难以满足生产安全需要的问题,利用FLAC数值模拟软件分别对微拱工字钢和外扎腿U型钢支护下的巷道位移矢量特征、应力特征及塑性区范围进行了分析．结果表明,外扎腿u型钢支护,能有效地改善围岩的应力状态和控制围岩的变形量,适合该矿软煤层特征;通过对12011皮带运输巷进行的工业性试验的实测变形数据分析表明,外扎腿u型钢支护,降低了顶板与两帮收敛速度与位移,提高了软岩巷道围岩强度和自承能力,维护了巷道围岩的稳定性,支护效果良好,能满足新义煤矿安全生产的要求,可为类似条件下的巷道支护提供参考．     

不同水平应力作用下的倾斜软岩巷道围岩稳定性的数值模拟研究

结合工程实例,运用数值模拟软件FLAC3D对垂直应力恒定条件下改变水平应力时倾斜软岩巷道围岩的应力、位移变化规律进行了数值模拟分析,得出了如下结论:随着水平应力的提高,巷道两帮应力集中范围变化不大,顶底板应力集中范围变大,应力峰值向巷道深部转移,其中右肩的剪应力集中程度大于左肩;巷道顶底板垂直位移及两帮水平位移均呈增大趋势;相同水平应力条件下,倾斜软岩巷道变形具有非对称性。