软岩巷道破坏后二次稳定技术研究

矿井软岩巷道破坏严重、支护困难现象普遍存在,新掘巷道稳定性维护和破坏后没有有效的加固修复技术。平煤集团四矿围岩较软,巷道支护难度非常大,因破坏机理不明,采用29U型钢全封闭支架喷浆支护,高强锚杆、锚索加喷网复合支护,以及大弧板和网壳支护等多种高强支护方式,控制巷道变形破坏收效甚微。通过分析软岩巷道破坏特点及失稳机理,采用有效的软岩巷道围岩控制技术,解决了高应力软岩巷道支护难题。     

深部矿井高应力巷道复合支护技术研究

为了对深井高应力巷道进行科学有效支护,对平煤股份四矿北石门大弧板段巷道围岩岩性及复杂应力情况进行了分析,提出了用多层次强韧封层复合支护技术来解决围岩破碎、流变性强、难以支护问题。实践表明,采用复合支护体系进行修复,实施点→线→面施工工艺,增大了支护韧性和刚性,确保了巷道的支护稳定性。     

巷道围岩稳定性评价及支护新方法的应用探讨

运用煤矿巷道围岩稳定性新分类方案对平顶山矿务局四矿丁戊石门试验段巷道岩体水理性、ＲＱＤ值、岩石的单轴抗压强度、原岩应力、泊松比进行了综合评价，得出了试验段巷道属不稳定性。从而提出了高强钢筋混凝土弧板以护的新方法，并通过支护后矿压实测，评价了这种支护方法的技术可行性和实用性。     

大变形高应力软岩巷道多支护单元联合加固技术研究

针对平煤四矿丁戊组石门大巷"大弧板"段巷道复杂构造、高应力、大变形以及岩石松软破碎等特点,基于软岩岩石力学及锚注支护和注浆加固机理,通过多支护单元注浆加固技术提高围岩自身强度与力学状态,设计了详尽的支护方案,并严格精准的控制施工工艺,制定实施了相应的监测方案,成功解决了长久困扰该段巷道的支护难题。达到安全有效控制顶板和巷道支护长期稳定的目的。     

大变形高应力软岩巷道多支护单元联合加固技术研究

针对平煤四矿丁戊组石门大巷"大弧板"段巷道复杂构造、高应力、大变形以及岩石松软破碎等特点,基于软岩岩石力学及锚注支护和注浆加固机理,通过多支护单元注浆加固技术提高围岩自身强度与力学状态,据此设计了支护方案,并严格精准控制施工工艺,制定实施了相应的监测方案,成功解决了长久困扰该段巷道的支护难题,达到安全有效控制顶板和巷道支护长期稳定的目的。     

基于FLAC3D数值模拟的深井软岩巷道稳定性及支护方案设计研究

为了解决深井软岩巷道变形破坏严重及支护困难的问题,采用数值模拟手段及井下现场工业试验对深井软岩巷道的稳定性及支护方案进行了研究。结果表明:与矩形巷道相比,采用拱形巷道作为巷道断面的布置形状,能够有效改善巷道开挖后周边围岩的受力状态及应力值,能够在一定程度上增强巷道的稳定性;在对铜辉铜矿业深井脉外运输软岩巷道原支护现状进行相关分析的基础上,提出了"锚网+喷射混凝土+钢支架支护"的复合支护技术,经过井下现场工业试验可知,采用该复合支护方案能够有效控制软弱破碎围岩巷道的变形破坏。     

大跨度复合顶板的支护研究与应用

针对悦昌煤矿运输上山交岔点断面逐渐变大的现象,分析了运输上山与主斜井联巷交岔点大跨度巷道支护方案,提出采用锚网梁索联合U型钢支护加固巷道围岩的支护方法,并进行了参数设计.实践表明该支护方案对大跨度复合顶板支护有良好的安全技术效益.     

深部软岩巷道围岩支护技术研究

为有效解决深部软岩巷道围岩控制问题,针对信湖煤矿回风石门埋深大、应力高、围岩强度低的特点,在分析了信湖煤矿回风石门的围岩赋存条件、变形破坏特征以及原有支护方案已难以维持现掘巷道稳定的条件下,通过理论计算得到信湖煤矿回风石门围岩塑性区范围,从而提出了控制巷道围岩的基本理念：采用小承载体控制围岩破碎区的扩大,采用大承载体限制围岩塑性区的发展,2个承载结构共同维持巷道稳定,进而提出采用“混凝土喷射+注浆锚杆/锚索+普通锚杆/锚索”联合支护方案对新掘巷道进行支护,并结合FLAC^3D数值模拟及现场工业性试验对“混凝土喷射+注浆锚杆/锚索+普通锚杆/锚索”联合支护方案的合理性及可靠性进行验证。结果表明：信湖煤矿回风石门新掘巷道经“混凝土喷射+注浆锚杆/锚索+普通锚杆/锚索”联合支护方案支护后围岩表面变形趋于平稳,巷道顶板最大下沉量仅为36 mm,两帮移近量为67 mm,支护体与巷道围岩形成了稳定的复合承载结构,联合支护方案能够保持巷道的长期稳定,该联合支护方案可为其他类似深部软岩巷道支护提供一定参考。     

合并层巷道锚杆支护技术研究与应用

为了解决合并层巷道支护技术难题,在现场调研的基础上确定了巷道支护设计方法及巷道支护方案,选择数值模拟方法对多个组合方案比分析后确定了合并层巷道锚杆锚索支护参数,应用于现场后取得了较好的技术经济效益.     

复合支护技术在软岩巷道修复中的应用

在砂质泥岩或地层构造非常复杂的岩层中布置的巷道,采用锚网喷支护,巷道变形严重.分析了巷道变形原因,提出了采用锚网喷+29U型钢棚+注浆锚杆+锚索粱复合支护技术进行修复的方案.应用该复合支护方式保证了巷道支护强度,有效控制了巷道变形.     

工钢特高棚在地质构造区域的设计与应用

漳村煤矿21胶带机头地处单斜构造、低洼积水区域,该矿采用工钢特高棚、锚杆(索)成功解决了巷道的支护问题,采用底板回填硬化一次性彻底解决了积水淤煤的难题。文章从设计方案、施工等方面阐述了该技术的应用和施工,取得了较好的实践经验,为地质构造复杂区域巷道的支护和特殊使用要求提供了新的解决方案。     

大埋深软弱泥岩巷道支护方式应用研究

埋深890 m的陈四楼煤矿九采区回风下山下平巷穿过陈四楼煤矿向斜轴部，掘进过程中揭露3条落差分别为5，7，7 m的XF2、XF3 及XF5正断层，周边巷道空间关系复杂，采用“锚网喷+锚索”方式支护时巷道变形严重，已无法满足生产需要。为解决巷道失修难题，提出了采用“锚网索+U型钢棚+注浆”的复合支护方案，并对底板采取“锚网带+注浆锚索”加固。实践结果表明，该方案支护效果良好，巷道变形得到了很好的控制，可以满足安全使用要求。     

下向进路充填采矿法人工假顶强度及配筋参数研究

构筑人工假顶是下向进路充填安全高效采矿的关键和前提,人工假顶充填体强度与配筋参数相互关联,直接决定着回采作业的安全性与经济性。通过建立顶板多层充填体普氏平衡拱模型,优化下向进路充填假顶所受荷载的计算方法;应用薄板理论及弹性力学理论并结合下向进路充填采矿工艺,解析充填体假顶强度要求;将钢筋混凝土结构设计方法应用于下向进路充填假顶配筋率计算,形成下向充填采矿人工假顶强度及配筋率的整体方案。以某金银矿山大结构参数（5 m×5 m）回采进路为例,提出假顶厚2 m,充填体强度不小于5 MPa,Φ12 mm钢筋（HRB335）网度300 mm×300 mm,配筋率0.106%的技术要求,对合理构筑人工假顶和安全高效应用下向进路充填采矿法具有指导意义。     

新型水文水井管结构设计与优化研究

为解决中深孔水文水井围填滤料的难题,提出一种管内填砾新技术,并重点介绍其核心元器件“一种新型井管投砾结构”的设计原理与过程。通过Fluent多相流分析模型及Ansys静力分析模块,对不同导向弧板坡度及不同井管开孔尺寸的模型进行了砾料填充过程及井管强度的仿真,得出砾料速度及井管最大应力对相关参数的灵敏度曲线。基于仿真结果,拟合出双目标(砾料速度与井管最大应力)对三因素(水平、竖直开孔尺寸和导向弧板的斜坡角度)的CCD响应曲面。最后以砾料速度及最大应力为目标函数,通过满意度函数优化求解新型井管核心元器件的最佳开孔结构及导向弧板的斜坡角度。     

门克庆大型箕斗装载硐室支护设计

为防止大型箕斗装载硐室发生变形及破坏,门克庆煤矿对其支护方案展开设计,通过对某矿井箕斗装载硐室变形破坏原因的分析,对门克庆箕斗装载硐室装载工艺以及硐室支护方案的研究,提出了硐室底板采用反底拱,端墙采用圆弧拱、平台兼有支撑侧墙作用的设计理念;将硐室在高度方向上分成了3个空间结构,以避免断面上中下交界处产生应力集中的危害,并有效抵抗弯矩和围岩变形。通过数值模拟及实践校验,该硐室支护断面形式、结构受力、支护方式较合理,有效控制了变形,整体支护效果良好。     

中小型矿山浅眼拉底柔刚圆筒支护自然崩落法

大冶市张敬简铁矿是一个小型磁铁矿,因为矿岩不稳固、节理裂隙发育而类属于全国四大难采铁矿之列。该矿先后选用四种采矿方法,均因安全没有保障。为此,必须寻求一种安全、高效、经济合理的采矿方法。2002年底,通过矿岩可崩性、破碎性的调查研究;平底结构和浅孔、微差爆破地震效应的分析研究;支护体结构形状、柔刚性能与安全技术的探索研究。在考虑民营矿山设备和民工技术素质的情况下,设计了"中小型矿山浅眼拉底柔刚圆筒支护自然崩落法"。由于"柔刚圆筒状支护"和"多矿柱、多通道、后退式、浅孔微差爆破拉底施工"的成功应用,从根本上解决了井下生产的安全难题。就此提高了采场生产能力,六年多来,一直保持很好的经济效益和社会效益。鉴定会上,专家组一致认为"试验是成功的,可以进一步推广应用"。     

孤岛工作面底板近距离巷道合理加固支护技术研究

 为了解决孤岛工作面近距离底板岩巷支护难题,以莒山煤矿为研究背景,对六采区运输大巷围岩松动圈厚度进行了实测,分析了回采对近距离底板巷道围岩松动圈厚度的影响,依据松动圈支护理论设计了“锚注+锚杆+锚索”的“三锚”协同加固支护方案,并进行了现场实测评价。结果表明：不加固时回采引起的巷道围岩松动圈厚度达到2.0~2.7m,顶板有随时冒落的危险;加固后回采全过程中巷道顶板下沉117mm,两帮收敛量约为214mm,保证了孤岛工作面的顺利回采,为其他类似工程提供了经验。     

屯留煤矿深部软岩高应力巷道支护设计方法

支护设计是巷道锚杆支护中的一项关键技术,针对屯留煤矿高应力复杂地质条件下的巷道支护,不断进行锚杆支护动态信息设计分析,掌握科学合理的支护设计方法,选择合理的支护形式和参数,对保证矿井安全高效生产具有十分重要的意义。     

复合顶板回采工作面液压支架适应性探讨

我国煤矿顶板大多为软硬不同的岩层复合而成,此类顶板易产生离层破坏,导致冒顶事故。以山西四侯矿复合顶板回采工作面为研究背景,采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法研究了工作面液压支架应用技术。对比液压支架应力变化曲线可知,所选用的液压支架ZYG10000/25/52D和ZY10000/25/52D工作面顶板适应性较好,并对工作面支护现状进行评价,以便优化支护方案,同时也为下区段工作面支护方案设计提供理论依据。     

钛/钢层状复合板焊接技术的现状与展望

兼具钛合金和钢优点的钛/钢复合板,被广泛应用于海洋、船舶、机械化工等工业领域中,而焊接技术在其推广应用的过程中发挥了不可替代的关键作用。讨论了钛/钢复合板焊接的特点,重点从坡口形式和过渡层的设计、选择与添加两方面综述了钛/钢复合板的钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊及激光焊等焊接方法的研究现状,分析了不同工艺下接头的微观组织、力学性能等特征。结果表明,通过合理的坡口设计和过渡层的添加,可以实现钛/钢复合板的良好焊接。然而,当前钛/钢层状复合板焊接还存在工艺复杂、效率低等主要问题,有待进一步解决。同时,还对钛/钢复合板焊接技术未来发展的方向进行了展望。