不同地应力条件下锚网索耦合支护机理数值模拟

利用数值模拟技术,模拟并分析了锚网喷及锚索支护机理,以某矿实际工程为背景,模拟并分析了不同地应力条件下合理的锚网索耦合支护结构,提出了在高水平应力条件下,巷道的破坏是扭曲变形破坏,采用锚网喷 锚索耦合支护形式,可有效控制巷道扭曲变形.     

高应力下锚网索与底角锚杆耦合支护技术研究

利用数值模拟技术,模拟并分析了锚网索与底角锚杆耦合支护机理,并以某矿为工程背景,模拟并分析了高水平应力条件下合理的锚网索+底角锚杆+桁架耦合支护结构,提出了在高应力条件下,巷道的破坏是扭曲变形破坏,采用合理的锚网索与底角锚杆支护结构和支护参数,可有效控制巷道扭曲变形,取得良好的支护效果。     

高应力下锚网索与底角锚杆耦合支护技术研究

利用数值模拟技术,模拟并分析了锚网索与底角锚杆耦合支护机理,并以某矿为工程背景,模拟并分析了高水平应力条件下合理的锚网索+底角锚杆+桁架耦合支护结构,提出了在高应力条件下,巷道的破坏是扭曲变形破坏,采用合理的锚网索与底角锚杆支护结构和支护参数,可有效控制巷道扭曲变形,取得良好的支护效果。     

高水平应力条件下锚网索耦合支护机理分析与应用

利用数值模拟技术,模拟并分析了锚网喷、锚索及底角锚杆耦合支护机理,并以鹤煤集团第五煤矿为工程背景,模拟并分析了高水平应力条件下,合理的锚网喷＋锚索＋底角锚杆耦合支护结构,提出了在高水平应力条件下,巷道的破坏是扭曲变形破坏,采用合理的锚网喷＋锚索＋底角锚杆支护结构和支护参数,可有效控制巷道扭曲变形,取得良好的支护效果。     

软岩巷道非对称变形破坏特征及稳定性控制

针对梅河煤矿软岩巷道开挖支护后出现非对称变形破坏、维护困难的问题,综合采用现场地质调研、微观物化实验、理论分析、数值计算的方法,分析了巷道非对称变形破坏的影响因素,发现了巷道变形破坏过程具有明显的阶段性,揭示了无支护条件下巷道围岩应力及塑性区分布规律和原对称支护条件下巷道非对称变形破坏特征。在此基础上,提出了"薄弱结构"的概念及"巷道整体稳定,薄弱结构加强支护"的非对称控制技术,并在现场进行了工业性试验。实践表明:非对称控制技术实现了支护结构与巷道围岩协调变形,显著控制了巷道围岩变形,有效避免了巷道围岩变形进入长时流变状态,保证了巷道的整体稳定。     

困难条件下大变形巷道围岩变形机理与控制技术

为得到困难条件下大变形巷道围岩的变形机理与控制对策,以困难条件下巷道的类型划分和特点为基础,总结了巷道围岩表面变形特征和内部的变形与结构特征,详细分析了高应力大变形破坏、底鼓型巷道系统失稳、采动巷道的变形破坏、结构面错动变形机制、围岩与支护结构不耦合五类主要变形机制。结合巷道围岩控制理论研究与工程实践,提出了目前困难条件下矿井巷道支护存在的主要问题、难点与控制关键。最后,结合工程实践,分别介绍了高应力软岩巷道、大断面斜井穿越采空区、承受采动影响巷道的围岩支护技术及应用效果。     

动压对底板巷道围岩变形破坏规律研究

为了研究动压对底板巷道围岩变形破坏规律,以动压影响底板巷道为对象,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,开展了动压条件下巷道围岩弹塑性力学分析和底板巷道围岩变形破坏规律研究。研究得出,动压条件下塑性区的范围比静压条件下大1.2倍,巷道表面位移量比静压条件下增大2.4倍;随着工作面的推进,巷道围岩等效应力峰值逐渐增大,并且远离巷道表面,塑性区和破裂区呈非对称性、极不均匀,底板、左拱部和右拱部产生了“三角形”裂隙分布,围岩变形破坏呈现“倒花盆”型。研究为沿空动压巷道支护方式的确定提供了依据。     

深部低预紧力支护软岩巷道破坏机理和支护对策

在传统低预紧力锚杆支护下,受限于施工机具和工艺等因素,锚杆预紧力只能达到3~5t,造成深部软岩巷道变形大、难支护。本文以兴安矿四水平空车线巷道为研究对象,分析了传统锚网索支护条件下巷道的变形破坏现象和特征,采用FLAC3D再现了在原低预紧力支护条件下巷道变形和破坏过程,得出了空车线巷道的破坏机理,即较低的预紧力无法限制围岩的变形,支护体随围岩整体移动,进而造成巷道失稳破坏,提出了基于高预紧力的锚网索耦合支护对策,现场应用取得了良好的效果。     

曲江煤矿-850m总回风巷修复加固

曲江煤矿-850m总回风巷由于地压显现明显、地温较高、岩层条件差,巷道变形破坏严重。根据巷道变形破坏状况及变形破坏原因分析,结合变形观测情况,经过方案比选,确定采用锚网梁加喷浆支护的修复加固方案,巷道底板采用反底拱梁加固。该修复加固方案实施后,取得了良好效果,对于类似条件下的深部巷道修复加固具有一定的参考价值。     

煤柱下软岩巷道结构稳定性加固技术研究

煤柱下巷道往往由于煤柱边缘分布的高支承压力造成巷道出现大变形,针对某煤矿三水平南大巷的地质条件,分析了巷道变形、破坏原因,并针对性地提出合理的巷道加固方案。实践表明,该技术能有效控制高应力作用下巷道的强烈变形,对类似条件下巷道的加固亦具有借鉴意义。     

深部巷道支护控制技术研究

针对深部巷道围岩的变形破坏特点,分析了巷道围岩变形破坏机理和巷道稳定性特点,提出了巷道围岩的控制技术。利用ANSYS10.0软件对巷道开挖支护前后的围岩应力、位移及塑性区进行了数值模拟分析。模拟结果表明,锚杆锚索联合支护下,x方向两帮围岩应力集中得到有效控制,拉应力消失;y方向拱顶和底板的拉应力也明显减弱,拉裂破坏得到有效控制。锚杆锚索联合支护可有效控制巷道变形,支护效果良好。也为减少深部巷道支护成本、提高深部巷道支护效率提供了参考。     

水平应力场条件下沿空巷道锚杆支护数值模拟分析

使用ANSYS有限元数值模拟软件,开发了三维沿空巷道锚杆支护辅助设计系统,对水平应力场条件下沿空巷道锚杆支护的作用机理进行了数值模拟分析,主要研究了在水平应力场条件下不同锚杆长度、不同初始预紧力锚杆支护对巷道顶底板的稳定性的影响,分析了沿空巷道顶底板离层的变化规律,提出了指导现场生产的建议。     

煤矿巷道锚网支护机理及围岩变形规律分析

为了改善锚网支护的耦合效果,研究了煤矿巷道锚网支护技术及围岩变形规律,理论分析了护网受力,并给出了锚网支护的强度耦合标准;采用FLAC3D数值模拟软件,模拟分析了不同方案条件下巷道塑性区、应力和位移分布.研究得出,进行锚网支护后,巷道围岩变形得到有效的改善,且采用锚杆+格宾金属网支护后,巷道护表效果明显,能够有效抑制巷...     

深部煤矿巷道等强梁支护理论模型及模拟研究

分析了矩形巷道顶板的受力特点,得到了顶板各位置弯曲正应力与剪力的分布规律。据此推导出了保证巷道顶板维持稳定所需的锚杆参数,并进一步对影响锚杆长度选取的各因素进行了敏感性分析,确定了各因素对锚杆长度选取影响程度的主次关系。由此得出了不同长度锚杆支护下的巷道围岩能够满足稳定性要求,基于此提出了深部巷道等强梁支护概念,即根据顶板弯曲正应力分布特征,在中部弯曲正应力大的区域,采用高强度、长锚杆局部加强;而在两边弯曲正应力逐渐减少的区域,可适当减少锚杆的长度,但增加锚杆直径提高抗剪能力,以期实现巷道顶板各横截面上在不同长度锚杆支护作用下最大正应力都相等,初步建立了等强梁支护施工技术工艺。运用有限差分软件FLAC3D模拟获得了锚杆原有传统支护与等强梁支护下顶板应力及位移分布规律,可看出采用等强梁支护理念可明显优化巷道的应力分布,让顶板局部应力达到均匀分布,并且有效控制了围岩变形,在一定程度上验证了等强梁支护技术的可行性。     

基于高强锚注支护技术的巷道稳定性研究

为了对巷道进行有效支护,研究了高强锚注支护对巷道稳定性的研究,分析了高强锚注支护系统,主要是对新型中空注浆锚索、中空注浆锚杆、水泥注浆添加剂以及施工设备的分析。采用FLAC^3D数值模拟软件,分析了不同锚注条件下塑性区、应力分布,并进行了现场试验。研究得出,高强锚注支护能够有效控制巷道围岩。     

近距离煤层煤柱高应力下巷道支护技术研究

文章通过研究煤柱下高应力巷道顶板及两帮的变形机理和破坏情况,确定高应力作用下巷道的支护方式为强力锚杆锚索组合支护。该技术成功地应用于潞安集团某矿的巷道支护中,取得了良好的技术效果和经济效益,可以在类似条件下的煤柱高应力巷道中推广应用。     

动压巷道锚注支护数值模拟研究

锚注支护将锚杆和注浆加固结合在一起,实现了锚注一体化．通过注浆将破碎围岩胶结成整体,改善围岩的结构及其物理力学性质,提高了围岩的强度,真正实现了围岩本身作为支护结构的一部分,大大提高了支护结构的承栽能力．本文采用大型有限元数值模拟软件ANSYS,对动压巷道锚注支护前后围岩变形破坏规律进行了数值模拟,对锚注支护前后围岩的应力、位移及塑性区的变化情况等进行了系统分析,结果表明锚注支护显著提高了围岩的强度和承栽能力,有效的控制了动压巷道的损伤变形．     

深部动压巷道高阻让压支护技术研究

为解决深部动压巷道支护的技术难题,针对曹村煤矿十采区下部人车下山巷的具体工程地质条件与生产技术条件,在现场地应力实测的基础上,采用巷道支护专家系统软件对动压巷道支护形式与参数进行优化设计,确立了以高强让压锚杆与带肋锚索为核心的新型“高阻一让压”支护体系,并进行了井下工业性试验和矿压监测.研究结果表明:基于地应力实测的高强让压锚杆和带肋锚索联合支护提高了支护结构的整体承载力,有效控制了围岩的变形,达到了支护设计的预期效果,保证了动压巷道的稳定和正常使用.     

沿空留巷锚固支护技术

文中采用理论分析结合数值模拟分析方法,对采用两种不同的支护方式下的围岩力学行为进行了研究。系统分析了不同支护前后围岩及充填体的应力、位移及塑性区的变化情况。结果表明:在深部顶板破碎煤层中,采用锚杆、锚索及金属网联合支护显著提高了围岩的强度和承载能力,有效地控制了深部巷道的损伤变形。采用本文支护方式及参数,使沿空留巷工业性试验取得成功。     

自锁让压式锚杆在应力集中区巷道支护中的应用

2022巷在掘进过程中受集中应力作用,巷道顶板出现破碎现象。店坪煤矿通过技术研究,决定对应力集中区顶板采用自锁让压式锚杆进行支护。实际应用发现,与传统螺纹钢锚杆相比,自锁让压式锚杆让压效果好,支护失效率降低至4%以下,取得显著应用成效。