沿空锚杆支护巷道的稳定性离散元分析

 工作面巷道开挖后,岩体由三向应力状态变为二向应力状态,巷道围岩体重新达到平衡,即围岩体经历塑性、粘塑性以及流变三个阶段。根据宏亚煤矿D13111工作面的开采环境,采用UDEC软件对综放工作面围岩体进行数值模拟计算,分析巷道围岩体物理特性对综放沿空巷道稳定性的影响,在数值模拟中考虑巷道围岩体节理面之间的水平压力,顶板的下沉量以及两帮的移近量等因素。通过改进巷道的支护技术,提高支护效果,降低支护对围岩体的损伤和破坏。其计算结果与实践应用一致,由此说明该技术对同等地质条件下的矿区具有一定的指导意义,为矿区的安全生产以及可持续发展提供了理论与实践基础。     

层状节理巷道分步开挖离散元模拟

依据现场节理调查结果划分单元建立计算模型,采用三维离散单元法对巷道分步开挖全过程进行模拟,研究层状节理巷道三维应力场空间变化规律。结果表明,当掘进面接近和通过某一断面时,巷道断面对平面σ_xx,σ_yy空间主应力的影响范围约为2.0B(B为巷道净宽)。     

基于离散元方法的深部巷道层状围岩稳定特性研究

采用块体离散元方法UDEC,通过细观参数校核及无支护状态的宏观物理-数值模型对比,建立了深部层状围岩巷道模型,分析了4种支护方式对深部巷道层状围岩体承载特性及变形破坏特征的影响。在块体离散元巷道模型基础上,为进一步研究深部矩形巷道层状围岩体承载能力,通过监测模型内部的应力、塑性区分布及顶底板和两帮位移,对不同支护方式的压力拱成拱特性进行了分析。研究结果表明：不同支护方式下深部巷道顶底板及两帮围岩均出现了应力集中区,采用锚杆+锚索+喷射混凝土+工字钢支护后巷道表面收敛程度及围岩的位移均最小,支护效果最明显,对围岩的控制效果最好。研究结果可为实际工程中的矩形巷道层状围岩稳定性控制提供参考。     

构造应力场下巷道支护离散元数值模拟研究

深部矿井巷道在构造应力场作用下,顶板受高水平应力影响,剪切破坏严重,是围岩重点破坏部位。运用离散元数值模拟方法,模拟了处于构造应力场下一煤巷应用锚网支护的效果,通过对比不同支护方案的围岩控制效果,得出最优方案为全断面高强锚杆加顶板锚索补强。     

离散元数值方法在软岩巷道锚喷支护机理研究中的应用

本文阐述了针对具有软弱膨胀特性围岩的实际工程，应用离散元数值方法模拟分析巷道围岩的变形破坏特征、一次支护和二次支护后锚杆和喷层与围岩的相互作用过程和支护机理。指出了锚杆和喷层的支护作用具有的明显互换性和支护设计中应考虑的有关问题。     

基于离散点的不规则巷道断面三维快速重构算法

针对井下巷道三维可视真实化的需求,根据井下巷道三维重构的拓扑结构,以及巷道中线和断面的基础数据,提出了基于离散点的不规则巷道断面三维快速重构算法,采用最短对角线和相邻轮廓线同步前进的协同策略,能够有效地逼近真实的巷道实体。仿真测试表明：该算法性能稳定,能够有效实现不规则断面的井下巷道的三维快速重构。     

基于UDEC数值模拟的巷道断面形状优化设计

针对某煤矿1102工作面轨道巷原设计方案的不足,选择了不同形状的巷道断面,运用数值模拟方法进行分析,从而发现了断面形状的不同对巷道支护效果有着非常大的影响,结果也证明在1102工作面回采巷道采用直墙半圆拱是合理的。     

回采巷道碎裂结构顶板锚杆支护离散元模拟分析

应用离散元数值模拟软件对碎裂结构顶板在无支护、锚杆支护、锚杆锚索联合支护时顶板围岩稳定性进行研究,重点分析顶板冒落形态,同时,进一步对钢带、钢筋梁的支护作用进了力学分析,表明锚杆锚索联合支护是碎裂顶板适宜的支护形式,钢带、钢筋梁等护表材料对于顶板稳定起着重要作用.     

基于离散元的煤矿回转窑内物料混合特性仿真分析

为分析煤炭颗粒在回转窑内混合情况,采用离散元法分析了直抄板、120°弯抄板和直角抄板对煤炭颗粒的混合特性,分析结果表明,抄板的形式对混合质量影响较大,抄板的弯度能够改善物料卸料过程,增强煤炭颗粒的混合效果,分析的3类抄板中弯度为120°时,回转窑的混合效果比较好;通过离散元法分析煤炭颗粒混合特性对干燥窑的改造有一定指导意义。     

基于离散元法的煤矿井下护孔筛管防堵性颗粒流分析

基于离散单元法,用PFC3D软件建立了煤粉颗粒通过筛管的颗粒流模型,通过对煤粉颗粒穿过筛眼体积量的模拟,研究了护孔筛管的防煤粉堵塞性能,分析了筛眼直径、粒径比和围压等参数对煤粉颗粒通过筛管性能的影响规律。结果表明:穿过筛眼的颗粒体积随着筛眼和粒径比的增大而增大,且随着筛眼直径的增大其趋势逐步加大,总体上讲,穿过筛眼的颗粒体积整体上随着围压的增大而增大,但存在着"激变"区间,即围压增长到某一范围时,煤粉颗粒通过筛眼的体积量突然增大。     

基于Phase2有限元分析的巷道围岩稳定性研究

在简要介绍Phase2有限元软件原理的基础上,以贵州某煤矿回采巷道为工程实例,建立巷道围岩在自然状态下的数值模型,分析了巷道围岩的位移场、应力场及塑性区分布规律,得到了围岩潜在变形破坏区域。研究结果能为后期的支护设计和加固措施提供一定的参考。     

UDEC在沙曲矿煤层单巷掘进防突中的应用

本文应用UDEC5.0数值模拟及解算了沙曲矿高瓦斯突出煤层单巷掘进工作面围岩的应力,得出了巷道两帮的应力分布状况,在此基础上优化了沙曲矿高瓦斯煤层单巷掘进防突方案,对于有效防治煤层单巷掘进工作面煤与瓦斯突出,实现煤层单巷快速掘进具有重要的意义。     

东曲矿大断面巷道支护问题分析及改进建议

东曲矿八采区28806皮带巷现有支护存在着巷道变形严重、巷道两帮收缩严重和大面积底鼓现象等问题。通过对八采区28806皮带巷设计支护方案进行改进,经过现场应用证明巷道支护的强度增强,节约了大量后期巷道维护的费用成本,而且还避免了巷道两帮和底板的鼓出。     

静态破碎技术在煤矿扩大巷道断面中的应用与分析

静态破碎技术主要利用装在炮孔中的静态破碎剂的水化反应,使晶体变形、产生体积膨胀,从而缓慢地将膨胀压力施加给孔壁,经过一段时间后达到最大值,使介质破碎。针对鱼田堡煤矿使用静态破碎技术扩大-100m水平西翼巷道断面积,设计破裂参数,分析施工工艺过程,总结其施工特点与安全事项。     

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。     

林西矿煤层巷道煤体应力及变形规律分析

随着煤层巷道的开挖,巷道围岩的稳定性一直是煤矿企业的生产难题。利用力学理论和实地勘测结合法对林西矿4#煤层巷道围岩变形特征和应力分布规律进行分析,得出了较为准确的计算结果,为今后的煤巷支护工作提供了科学的参考数据。     

基于ANSYS的立井井架力学有限元分析

针对伏山煤矿立井井架结构的力学有限元模型,利用ANSYS软件对其进行了受力分析,计算出在提升钢丝绳拉断载荷下在X、Y方向上井架的最大应力和位移,并得出最大应力值,为煤矿立井井架的设计提供了依据和方法。     

霍尔辛赫大断面煤巷掘进技术优化及实践

针对霍尔辛赫煤巷掘进影响因素多、支护耗时长等问题,采用现场实测、数值模拟等手段,分析了掘进工作面应力分布、变形特征及其与空顶距离之间的关系。在支护参数、施工工艺、系统保障等方面改进,提出基于高预应力支护理论的优化方案,在西辅运大巷进行工业试验。监测显示,新方案既保证支护效果,又提高掘进效率并降低综合成本。