大断面煤巷支护方案的FLAC3D模拟研究

运用FLAC3D技术对大断面煤巷支护方案进行了模拟,从巷道围压稳定性及支护体作用力两方面对原方案的模拟结果进行了分析,得到了一些有价值的结论,为支护方案优化设计指明了方向。     

深部厚顶煤巷道让压型锚索箱梁支护系统现场试验对比研究

针对巨野矿区深部高地应力厚顶煤巷道支护特点,以“先抗后让再抗”支护理念为指导,研制高强让压型锚索箱梁(PRABB)支护系统。该系统具有预紧力损失小、定量让压、支护力传递效果好、护表面积大等特点。分别以箱型支护梁和矿用12#工字钢为托梁设计了横梁、纵向单梁和纵向双梁共6种支护系统。以赵楼煤矿深部厚顶煤巷道为工程背景,利用数值试验对其支护效果进行初步分析,并在3302工作面顺槽进行6种支护系统的现场试验对比研究。现场试验结果表明：(1) 相对于原支护方案,6种锚索梁支护系统均能有效控制巷道围岩变形;(2) PRABB支护系统试验段巷道支护效果整体优于工字钢锚索梁方案,前者围岩变形量比后者小15%～25%;(3) 纵向单梁支护系统对巷道围岩的控制效果最好,纵向双梁支护系统次之,横梁支护系统相对较差。根据试验结果对钢梁不同布置方式的围岩控制机制进行分析表明：纵向单梁支护系统可有效控制厚顶煤巷道顶板关键部位的变形,调动围岩自承能力,使巷道变形得到较好控制。在深部厚顶煤巷道支护时,采用PRABB支护系统纵向单梁方案,可达到经济有效控制巷道围岩变形的目的。     

采动影响下大跨度煤巷耦合支护技术研究与应用

 为解决多次采动影响下大跨度煤巷支护难的问题,以高家梁矿20108工作面回风巷道为例,通过分析工程地质条件和工程岩体特性可知,20108回风巷道属于应力扩容膨胀型复合地质软岩,确定力学破坏机制为IABCIIBDIIIDA复合型变形力学机制,提出采用锚网索带注耦合支护方案。基于FLAC3D数值软件,对锚网索带注耦合支护方案进行数值计算,计算结果显示,与无耦合支护对比,屈服区域显著缩小,顶底板和两帮变形都得到有效控制。现场监测煤巷围岩变形表明,多次采动影响下煤巷两帮变形速率大于顶底板,表明两帮变形速率控制着20108回风巷道的使用功能。研究结果表明,锚网索带注耦合支护在采动影响下大跨度煤巷支护中取得良好的支护效果,数值计算表明,采动影响下大跨度煤巷采用耦合支护技术是可行的;现场监测结果也验证耦合支护技术的有效性和可靠性。     

国内外煤巷支护技术研究进展

简要总结我国煤巷支护领域现阶段的部分主要成果,同时阐述国外煤巷支护技术研究现状。国内煤巷支护技术近些年主要是围绕锚杆支护而开发的多种单一或组合支护系统,但是煤巷支护现场不断涌出了的新问题;国外煤巷支护系统具有多样性,为我国煤巷支护理论、装备及技术研究的进一步完善、多元化发展尤其是千米深井煤巷围岩控制带来了有益的启发。笔者综合采用理论分析、模型试验、数值模拟及现场试验等多种研究方法对煤巷支护深入研究,提出煤巷强帮强角支护理论与技术、纵向梁复合式支护技术、协同支护技术、抗剪锚管索支护技术,实现了真正意义上的"锚杆锚索一体化(协同)支护"。此外,基于研制的动压巷道物理模型试验装置,改进了煤巷支护模拟技术,然后讨论了每项技术的创新点、适用条件及意义、存在的不足及改进方向。最后,基于上述研究成果,提出了我国煤巷支护技术发展趋势与建议,未来煤巷支护将采用多种主动支护工艺相结合或主被动支护相结合等多元化方法,并逐步向智能支护方向发展。     

锚喷网支护法在运输顺槽中的应用

结合锚喷网支护法在大水头煤矿运输顺槽中的应用实例,阐述了在煤巷中应用锚喷网的组合形式、支护参数、支护材料及施工工艺,依据客观数据对其技术经济效益进行了评价,指出在煤巷或半煤巷、永久巷道中可推广使用该技术。     

我国煤巷锚杆支护产品的应用及发展趋势

近十几年来,我国的煤巷锚杆支护技术得到了飞速发展,也带动了我国煤巷锚杆支护产品的快速发展。本文介绍了我国煤巷锚杆支护产品的主要类型、技术特点及目前在我国煤巷的应用情况。详细分析了锚杆支护产品的锚固力、极限载荷等性能指标及产品在应用中的优缺点,并就我国煤巷锚杆支护产品的发展趋势作了探讨。     

预应力鱼腹式钢支撑在深基坑支护方案优化设计中的应用

依托广州南站汽车客运站深基坑工程,针对原支护方案存在的问题与不足,对大面积开挖的深基坑支护设计方案进行了优化设计。介绍了预应力鱼腹式钢支撑的工作原理与优点,利用有限元软件MIDAS/GTS对优化后支护方案进行了数值模拟,并对优化后支护方案与原支护方案进行对比分析,验证了优化后支护方案的合理性,也为预应力鱼腹式钢支撑这种绿色环保的支护形式在实际工程中的应用提供了一定的参考。     

过断层地质构造带煤巷支护优化

高阳煤矿回采巷道过断层期间,原支护方案支护参数过于保守,支护形式有待优化.通过理论计算,对原支护方案进行了优化设计,并通过数值模拟对巷道围岩的垂直位移、水平位移及塑性屈服区范围进行了计算,结果显示与原方案相比,优化方案的垂直位移、水平位移变化很小,均处于安全范围内,且优化方案对巷道围岩塑性屈服区范围控制效果较好.由此可...     

锚杆支护煤巷稳定性可靠度分析

 有些锚杆支护的煤巷曾发生过严重的冒顶,事故原因很复杂。其中煤巷支护设计与分析存在的问题有两个方面：一是煤巷围岩的物理、力学参数存在不确定性;二是稳定性设计分析的力学模型很多,各自只能从一个侧面反映其力学机理。为了对安全系数进行补充,考虑设计中的随机因素,在分析这些不确定性因素的基础上,根据巷道地压理论中的散体模型,锚杆支护结构抗力原理,研究了煤巷锚杆支护围岩稳定可靠度分析中抗力和荷载的计算方法,分析了某一锚杆支护煤巷的稳定可靠度,并认为锚杆支护的煤巷破坏失效概率在10%左右是可以接受的。     

煤矿大断面开切眼锚网支护设计及稳定性分析

根据彬长矿区大佛寺煤矿煤巷大断面开切眼的地质条件、几何特征及煤层的物理力学指标,完成了锚网支护设计,给出了支护参数,利用FLAC软件对煤巷开切眼的稳定性进行了评价.实践结果表明,锚网支护设计方案合理可行.