松软围岩巷道锚杆加固的理论分析与工程实践

应用锚杆支护围岩强度强化理论 ,建立了锚固体力学参数强化模型。由于锚杆对围岩强度的强化作用 ,松软围岩巷道采用锚杆加固时 ,能在巷道围岩内形成强度较高的承载结构 ,从而可维护巷道的稳定。据此对加固方案的锚杆参数进行了计算和分析 ,并用于工程实践。     

松软围岩巷道锚杆加固的理论分析与工程实践

应用锚杆支护围岩强度强化理论，建立了锚固体力学参数强化模型。由于锚杆对围岩强度的强化作用，松软围岩巷道采用锚杆加固时，能在巷道围岩内形成强度较高的承载结构，从而可维护巷道的稳定：据此对加固方案的锚杆参数进行了计算和分析，并用于工程实践。     

裂隙岩体巷道大变形特征与稳定性控制

针对木孔矿深部裂隙岩体变形巷道围岩的稳定性及控制问题,采用现场调研与测试、实验室力学试验、理论分析和现场试验相结合的方法,分析+600 m(东翼)运输大巷围岩变形的主要影响因素。研究结果表明,该段巷道变形较大,应力环境复杂,围岩内部呈分区破裂形式分布,节理裂隙比较发育,为碎裂状结构类型。岩石力学试验结果表明,岩石的力学性质差异明显,岩体受到构造或结构面的影响较大;对该巷道的典型地段进行稳定性分级及描述,稳定性类别大多为V或IV类。因此,结合巷道围岩变形特点提出综合控制原则及关键技术,工程实践中采用"分次强化支护,实现内外承载"为核心的"锚杆、锚索和两步注浆壳体"联合支护技术,监测结果表明,新支护后的巷道围岩变形在可控范围之内,最终变形速度均未达到0.2 mm/d。     

深部复杂软岩巷道围岩破坏分析

针对石嘴山一矿深井软岩巷道锚网喷支护中存在的问题,以岩石物理及力学特性实验为基础,现场破坏情况为依据,从地质条件、围岩性质、支护结构、施工管理等方面分析了巷道围岩变形、破坏的原因,提出了控制围岩稳定性建议,对巷道支护实践有一定的参考价值。     

“树脂锚杆+金属网”支护工艺在破碎岩体中的应用

以谦比希铜矿为研究对象,针对其岩体松散破碎的特点以及目前支护方式的不足,提出采用"树脂锚杆十金属网"的新型锚网支护技术,并以普氏压力拱理论及其它力学理论为基础,分析巷道围岩的应力与变形,设计了适宜的支护参数,结合采场不同位置的围岩破坏情况,提出分类支护标准。应用结果表明:采用该支护方式后,巷道稳定性得到保证,返修率由20%降低至8%,降低了综合支护成本。     

典型锚杆支护巷道软弱夹层顶板力学模型研究

分析了当前锚杆支护巷道的几种力学模型的优缺点,在此基础上详细探究了含软弱夹层巷道锚杆支护的预应力围岩强化组合梁理论,锚杆对巷道顶板起到悬吊作用、组合拱作用、加固作用等,锚杆的预应力越大,岩石的围压越大,围岩强化作用越明显,使巷道受力从类似单轴受压向三轴受压转换越明显。借助岩石力学的本构理论,推导出巷道预应力围岩强化组合梁的本构模型和本构方程,进一步分析了软弱夹层位于锚杆锚固区内、锚杆锚固区边缘、锚杆锚固区外等三种条件下的锚杆支护情况。     

向斜构造影响范围内全煤巷道支护技术

大同煤矿集团白洞煤业公司C5#煤层301盘区5102巷位于向斜构造影响范围内,巷道围岩破碎。为控制巷道稳定性,在"支护-围岩共同作用"原理指导下,借鉴现有锚杆支护理论,以形成"整体锚固结构"为出发点,利用实测数据和数值模拟分析结果、岩石力学理论,研究、设计了5102巷的支护方案和相应的锚固技术参数。工程实践证明,支护方案和技术参数适应5102巷施工及稳定性控制需要。     

松散软岩巷道围岩塑性区扩展分析及支护实践

针对松散软岩胶结程度差、松散易碎及岩层粒状力学行为明显的特性,引入粒状材料的概念对松散软岩巷道失稳机理进行研究。在粒状材料力学行为分析的基础上,获得了粒状材料库仑屈服准则,并结合某矿现场情况建立了松散软岩巷道力学模型,获得了其围岩塑性区半径扩展公式。通过分析得出：巷道围岩塑性区半径随着初始支护强度与原始地应力比值的增加逐渐减小,但塑性区范围仍然很大。因而仅仅通过提高巷道初始支护强度并不能有效控制该类巷道围岩塑性区的扩展,还需改善围岩物理力学性能,提高支护结构的承载能力。针对该矿区具体情况提出了“超前预注浆+锚网棚+锚注”联合支护方案,取得了良好成效,保证了施工的顺利进行。     

松散破碎围岩变形控制与支护优化分析

针对松散破碎巷道变形大、支护困难等特点,结合江西中林矿井的具体情况,研究了松散破碎围岩的变形机理和支护方式。分析了锚注、U型钢可缩性支架、锚杆、锚喷4种基本支护方式的作用机理,提出了针对松散破碎围岩的锚索网注主动支护加U型钢联合支护方案和技术措施。实践表明:为维持松散破碎围岩的稳定性,首先必须优化和改善围岩的力学性能和受力状态,将原有被动让压支护改为主动支护,然后综合利用多种支护方式对松散破碎围岩巷道进行加强支护,才能改变松散破碎围岩巷道频繁失稳和经常返修的状态。     

泉店煤矿高应力大断面巷道支护方式探讨

泉店煤矿巷道围岩岩性松散、破碎,应力集中程度较高,围岩体整体强度偏低,在高应力作用下巷道围岩的剪胀变形较为强烈,局部承载结构破坏诱发锚网支护大面积失效,承载结构稳定性降低。实施高强度结构稳定型二次锚网支护,利用较高的锚网支护强度控制围岩的塑性变形,采用结构补偿锚索替代树脂锚杆支护。     

万年矿巷道围岩松动圈的检测与支护优化探讨

为了获得万年矿回采巷道围岩松动圈参数,现场采用多点应力法测试巷道围岩松动圈。通过对万年矿13278回采巷道矿压的动态监测,分析巷道围岩内部应力动态变化规律,得到了巷道围岩松动圈的分布情况,进而对万年矿回采巷道的优化支护提供理论依据     

基于围岩松动圈理论的锚杆支护技术研究

现有锚杆支护参数确定多依据工程类比法,支护方案的确立缺少科学理论依据。因此,通过分析围岩松动圈原理,并应用超声波探测金川Ⅲ矿1554和1220m水平运输巷道的围岩松动范围。依据围岩松动圈测试结果,确定支护参数和支护方案,并通过数值模拟进行支护效果分析。研究结果表明,超声波能够探测围岩松动范围;围岩松动圈理论指导锚杆支护参数的确定是合理可靠的。     

混凝土填充墙支护下沿空留巷稳定性分析

为揭示混凝土填充墙支护下综采沿空回采巷道矿压显现规律,有效控制围岩变形,根据某矿综采面地质与开采条件,应用数值计算方法研究采后留巷的稳定性。数据分析显示:混凝土墙支护下沿空留巷围岩应力随采煤工作面推进呈周期性变化,采后20 m范围的巷道围岩来压较剧烈,是重点支护区域;巷道围岩位移量随采煤工作面的推进而增大,其中巷帮移近量较小,而顶板下沉量较大,表明采用混凝土墙支护沿空留巷有利于巷帮的稳定,但不利于顶板稳定。     

玄武岩裸体斜井井筒围岩稳定性分析

地下井巷的开掘工作破坏了地层原岩应力的平衡状态,导致井巷周围岩体内应力的重新分布和应力集中,当集中应力超过井巷周围岩体强度时,将引起井巷围岩变形、松动垮落和底板鼓起等一系列矿压显现现象。显然矿压显现的剧烈程度不仅和矿山压力的大小有关,而且和井巷围岩自身的物理、力学性质也紧密相关。针对西南某在建矿井玄武岩裸体斜井井筒围岩的稳定问题,利用弹性力学和岩石力学的相关知识,采用理论分析和数值模拟相结合的综合研究方法,对井筒开掘引起的周边围岩内的最大集中应力以及最大集中应力和玄武岩岩体许用强度之间的关系进行了深入研究,得出了最不利情况下井筒周边围岩的最大集中应力仍然小于玄武岩岩体的许用强度、该段斜井井筒可以采用裸体巷道的重要结论,为现场的支护设计与施工提供了科学的理论依据。     

覆岩崩落过程中群巷动力特征与稳定性分析

采用FLAC~(2D)数值模拟对西石门铁矿群巷在上覆采空区崩落动力作用下围岩的动力特征进行了分析,得出动力作用对群巷的主要影响,并对动力作用下群巷围岩稳定性进行分析,进而为预防由于动力作用而可能产生的破坏及围岩支护提供理论依据。     

基于FLAC~(3D)分区赋值的煤巷变形破坏特征及控制研究

针对大断面特厚煤层巷道支护困难及数值模拟中围岩参数的合理选取问题,采用室内试验、现场测试和理论计算相结合的研究方法,分析巷道不同部位围岩的真实强度,并基于"分区赋值"思想研究大断面特厚煤层巷道的变形破坏特征,选取与之相符的松动圈支护理论进行控制设计,结果表明:理论计算、现场实测及数值模拟得出的松动圈厚度分别为1.51m、1.57m和1.6m,三者基本吻合;无支护时围岩变形均匀地向巷道空间发展,顶板易发生整体性垮落,围岩位移主要由松动圈范围内围岩碎胀变形引起;数值模拟表明支护方案形成组合拱的厚度与预期结果相符;工程应用效果良好,经济效益显著,说明松动圈支护理论能很好的解决大断面特厚煤层巷道的支护问题。     

缓倾斜煤层巷道围岩稳定性分类与锚杆支护设计决策系统研究

在总结以往研究成果的基础上,采用模糊数学理论的多因素综合评判方法,预测巷道围岩稳定性类别。按照国内外锚杆设计理论的最新研究成果,进行巷道支护设计决策,并用VB语言编程实现了巷道围岩稳定性评价与支护设计决策系统,为缓倾斜煤层巷道围岩稳定性分类预测和锚杆支护设计,提供了科学实用的设计手段。     

深部煤巷偏应力场分布特征及围岩控制研究

针对受多重采动影响的深部巷道变形量大、支护困难等围岩控制问题，以赵庄煤矿33092巷为研究对象，通过现场调研、理论分析、数值模拟等方式分析了受重复采动影响的深部煤巷围岩变形破坏形态，获得了深部巷道围岩偏应力分布特征及塑性区演化规律。研究结果表明：33092巷围岩偏应力S1和塑性区都呈倾斜的“8”字型分布，属于明显的非对称式破坏，现场巷道破坏形式与理论分析、数值模拟结果基本一致|基于偏应力和塑性区的非对称分布形态，提出了33092巷的非对称支护改进方案并在现场进行工业试验，试验结果表明该方案能维持巷道围岩的稳定性，保证巷道服务期内的安全使用。     

含软弱夹层巷道围岩失稳机理及控制技术研究

为解决滇西某铅锌矿在转向深部开采过程中面临的巷道变形失稳加剧与支护结构破坏严重等问题,通过岩石矿物成分分析、地应力测试和松动圈测试分析围岩失稳机理,建立数值模型分析开挖后和现有支护下围岩变形情况。发现研究段属于高应力作用下的急倾斜薄层状破碎岩体,巷道薄弱部位为软弱夹层区域,根据围岩松动圈理论,提出了锚喷+薄弱部位补强+全断面钢拱架主被动联合支护的优化方案,有效控制了围岩变形破坏。研究结果为类似大埋深、高应力、含软弱夹层巷道围岩的稳定性控制提供了借鉴。     

基于FLAG3D的深部巷道围岩变形数值模拟

应用FLAC3D对东荣二矿深部巷道围岩变形进行数值模拟,在一定程度上起到理论指导作用,从分析结果可以看出喷锚注支护可以有效地控制围岩变形,改善巷道围岩应力分布,减小巷道位移量,提高围岩强度和自承能力,支护结构长期稳定,能够很好地解决深部破碎巷道围岩变形控制问题.