深部软岩巷道支护方案数值模拟研究

为确定某煤矿安全生产的巷道支护方案,以其601综采工作面顺槽开挖为背景,利用FLAC2D数值软件模拟,并对比分析了有无预应力桁架两种支护方案下巷道围岩的位移.应力和塑性区分布状态. 结果表明:采用原支护方案时,巷道顶板.两肩角及两帮等多处出现应力集中,塑性区域较大,并且巷道的变形量大,两帮的变形位移高达1 m;采用预应力桁架支护时,巷道顶板应力分布状况良好,只有两肩角及两帮深处岩体出现了应力集中,但塑性区域明显减小,巷道变形有较大改善,两帮变形位移降至0.0106 m,深部软岩巷道的损伤变形降低显著,在实际应用中取得了良好的效果,为煤巷支护设计提供了一种可行的方法.      

复杂地质条件下大断面煤巷锚网支护技术研究

基于某煤矿首采工作面地质条件复杂、断面大的现状,开展复杂地质条件大断面煤巷锚网支护技术研究工作,在分析巷道实际情况的基础上,借助FLAC仿真软件确定了锚网支护参数,拟定了锚杆支护工艺及布置方式.结果表明,相较于原巷道支护方式,该支护工艺提高了巷道支护的安全性,降低了顶板离层量,支护效果很好;巷道掘进15 d之后,顶板离...     

锚杆锚索联合支护技术在大断面回采巷道支护中的应用

根据大断面回采煤巷顶板锚杆锚索协同支护机理,结合马兰矿12503工作面条件分析了巷道高帮破坏机制,提出了大断面巷道高帮强化支护方式,形成了适应于深井大断面煤巷的协同优化控制支护技术。通过FLAC3D模拟软件分析,确定锚杆锚索联合支护方案。实践效果良好,保证矿井高产高效生产,体现出显著的社会与经济效益。     

采空区锚杆支护设计原理与分析

采空区下大跨度松软煤层巷道围岩稳定性控制问题,两帮及底板的控制难度都很大,顶板的安全状况差,是煤巷锚杆支护所面临的突出难解决的课题之一,必须引起高度重视,该类巷道围岩稳定性控制技术研究具有一定的挑战性.该文针对淮南矿区采空区下破碎不稳定顶板煤巷的特征,通过对破碎不稳定顶板煤巷锚杆支护理论进行分析,采用高强度锚杆支护系统,使巷道围岩保持稳定,满足了正常生产需要.     

大断面巷道软岩破碎顶板支护技术研究

软岩巷道不仅需要较大的支护成本,并且变形的问题非常严重.大断面软岩破碎顶板巷还具有跨度大、自然冒落、拱高等特点.本文对当前我国软岩巷道的现状以及对造成软岩巷道围岩变形的因素进行了分析.在某槽巷道施工研究的基础上,制定了在大断面软岩破碎顶板中合理和有效的支护技术应用方案.     

高应力软岩巷道围岩变形机理及支护技术研究

随着矿井采掘深度的不断增加,在开采深部巷道时巷道及工作面所承受的应力水平逐步增高,特别是软岩巷道的地压显现更加明显,巷道围岩破坏严重,深部高应力软岩巷道的支护问题越来越突出。镇城底矿为解决22213工作面回风巷在原支护参数下围岩变形量过大问题,在对泥质胶结软岩特点以及支护难点分析的基础上,对围岩支护进行重新设计。采用大变形恒阻锚索、高强锚杆对顶板支护,并增加顶板岩层锚杆（索）锚固长度,巷帮采用锚索进行补强加固。支护完成后,顶板、巷帮最大变形量分别控制在71 mm、115 mm以内,有效解决了泥质胶结软岩巷道围岩变形量过大问题,提高了围岩的稳定性,可对矿井地质条件相似的软岩巷道的支护优化设计提供参考。     

煤矿井下巷道围岩协同支护技术的应用研究

针对煤矿井下巷道围岩在矿压波动和强采动作用下变形量大,影响井下综采作业安全的难题,提出了一种新的煤矿井下巷道围岩协同支护技术方案。在该方案中,综合应用锚杆支护、注浆改性和水力压裂技术,以实现在不降低巷道井下支护效率的情况下提升巷道的支护稳定性。在某煤矿井下拱形巷道支护中的应用效果表明,该井下巷道支护方案能够将巷道围岩两帮变形量降低49.1%,将巷道顶板变形量降低54.3%。     

动压高抽岩巷高预应力支护技术研究与应用

为解决动压岩巷支护技术难题,通过在81304工作面高抽巷进行高预应力支护研究应用,实现了顶板和两帮支护的优化协调,提高了顶板支护的预紧力,有效地控制了巷道变形破坏,也提高巷道支护技术和经济效益,实现矿井高效高产.     

水平主应力下矿山巷道围岩稳定性分析

在数值模拟的基础上,结合武钢某铁矿阶段大巷工程实例,对巷道轴向与水平主应力呈不同方向时分别进行了模拟,分析了开挖后巷道围岩应力、位移变化规律以及塑性区的分布情况,并提出相应的支护方案。研究结果表明:在最大水平主应力的大小一定时,其方向是影响巷道围岩稳定性和支护设计的关键因素之一,最大水平主应力与巷道轴线的夹角越小越有利于巷道围岩的稳定;随着夹角的变大,顶板的应力和变形一直维持在较高的水平,两帮的受力和变形受到的影响较顶底板要大,支护时应该特别注意;喷锚支护可以改善围岩的塑性区,控制顶板沉降和两帮位移,确保巷道的安全。研究结果为采矿巷道稳定性分析和支护设计提供了重要的理论依据。     

掘进巷道顶板支护的优化设计

煤矿井下巷道顶板的支护方式直接关系到井下综采作业效率和安全性,针对目前井下巷道顶板支护方式复杂、效率低下,支护稳定性差的缺陷,提出了一种新的煤矿井下巷道顶板支护方式,根据实际应用表明该支护方案具有结构简单、支护效率高,稳定性好的优点,与传统支护方案相比,支护时的效率比优化前提升了16.9%,支护成本降低了27.2%,优化后巷道顶板的最大变形量比优化前降低了75%,巷道两帮的变形量比优化前降低了25%,极大地提升了煤矿井下的综采作业安全和综采作业的经济性,具有较大的应用推广价值。     

软弱顶板回采巷道快速掘进支护技术研究

煤矿开采时由于巷道运输顺槽顶板是泥化软岩,造成掘进速度缓慢,影响工作效率,容易发生冒顶坍塌事故,财产与作业人员生命受到威胁。于是针对巷道围岩的稳定性因素进行了分析研究,优化支护方案和施工工序,提高巷道掘进速度,使围岩变形量在控制范围之内,充分发挥支护结构支护效能,提高掘进速度,减少耗材,降低支护成本。     

煤矿井下巷道围岩控制方案研究

提出了一种新的井下巷道围岩控制方案,以巷道采空区的顶板卸压机制为基础,建立了一个新的巷道围岩支护体系,通过液压支架临时支护、单体支柱支护等综合支护体系共同实现对巷道围岩变形的控制。根据实际应用表明该巷道围岩控制方案能够有效地降低作用在巷道围岩支护结构上的负荷,同时极大地缩短了巷道围岩支护流程,具有较大的应用推广价值。     

煤矿井下巷道掘进顶板支护技术探析

面对煤矿巷道出现的事故不断增多,人们对加强煤矿巷道顶板建设逐渐重视。本文将会对巷道支护掘进中加强对技术的控制,包括:巷道顶板承载能力、完善掘进工艺、支架强度协调等内容分析,在针对相关案例进行研究,分析巷道掘进顶板的技术和施工支护的意义,研究通过准确掌握材料尺寸、材料数量、支护方式等,以此提高顶板支护的安全性,同时分析了上下出口冒顶事故和解决办法,以及巷道掘进采取的支护方式,为巷道井下开采工作提供建议。     

深井高应力软岩巷道支护参数优化

以兖州煤田某深部矿井高地应力厚顶煤综采工作面为工程背景,在理论分析与现场监测的基础上,结合类似条件矿井巷道支护与变形的特点进行巷道的初步设计,确定巷道采用的支护措施为:锚网索+钢带联合支护,并提出了两种支护参数优化方案,采用FLAC3D数值模拟方法进行模拟,经过对比分析最终选出最优方案。研究结果表明,采用优化后的方案进行巷道支护,其巷道变形量都在合理的范围内,达到了预期的支护效果,解决了深井煤巷支护困难的技术难题,实现了煤矿安全高效生产。     

高地应力破碎围岩巷道变形破坏特征及支护方式研究

巷道支护一直是阻碍矿山安全、高效开采的难题,特别是在深部高地应力区,如何通过合适的支护手段控制巷道的变形,已成为国内外学者们特别关注的工程问题。针对金川二矿区高地应力破碎围岩这一特殊的地质条件,采用现场调查与数值模拟计算相结合的方法,对研究区巷道变形破坏特征和8种不同支护方式效果进行了研究。结果表明:(1)研究区巷道的变形破坏模式可划分为6种,分别为偏压变形、顶板下沉、顶板开裂、底鼓、边墙开裂和片帮,其中片帮是最常见的一种破坏模式;(2)研究区巷道的变形破坏具有3个特征,分别为最大主应力主导性、大变形和显著的时间效应;(3)在支护方式中增加U钢支架、补充底部支护、增大锚杆长度及减小锚杆间排距几种方法均能不同程度地改善支护效果。其中,增加U钢支架和底部喷锚网支护效果最显著,可以减小约70%的巷道变形量和塑性区;增大锚杆长度能更好地控制巷道的变形和整体稳定性,但优化效果不显著;减小锚杆间排距有利于巷道各部位变形和塑性区的控制,密集的锚杆布置能够有效改善围岩的完整性,且降低锚杆排距的支护效果更好。该项研究成果为金川矿区以及具有相似地质条件的地下工程支护问题提供了借鉴。     

Tecco网锚杆支护在泸沽铁矿的应用研究

传统锚网支护用的金属网容易在大地压及大变形的作用下被破坏,继而导致支护失效。因此,在此次研究中,采用新型材料的锚网支护,即Tecco网＋锚杆对巷道进行支护。通过对巷道围岩变形监控量测数据的分析,支护后及时对围岩进行监测,得到拱顶下沉、周边位移的变形曲线具有明显的阶段特征;同时对变形曲线进行非线性回归分析,得到围岩变形“增长模型”的非线性回归方程,对预测围岩变形规律和最终变形提供基础和依据。     

动力扰动下深部出矿巷道围岩的变形特征

以冬瓜山铜矿井下900 m深处的出矿巷道作为研究对象,基于“隔一采一充一”阶段凿岩、分段崩落的回采方案,利用FLAC^3D数值模拟软件研究了静动态开挖过程中出矿巷道围岩的变形特征。模拟相关岩体力学参数由三轴压缩及频繁冲击扰动试验数据折减获得,采用Mohr-Coulomb模型进行静态开挖分析,结合Strain-Softening模型进行动态扰动影响模拟分析。研究结果表明：爆破产生的扰动促使围岩变形加剧,但不会改变静态开挖时围岩变形演化的规律;开挖时巷道周边产生应力卸荷现象,且顶板出现拉应力,靠近采场巷道两帮应力离散性大,造成顶板易产生拉伸破坏,靠近采场巷道两帮易发生片帮;结合深部出矿巷道实际稳定情况,推测巷道顶板及靠近采场部位易产生破坏,需加强支护,其余部位稳定性相对较好。     

巷道顶板的切顶卸压参数分析

为了解决沿空留巷受到工程扰动造成的顶板下沉和巷道围岩变形量大的问题,本文通过FLAC-3D数值模拟对顶板的切顶卸压进行了分析,对模型的参数设置进行现场监测赋值,给出了不同的切顶高度和不同的切顶角度下巷道上覆岩层的垂直应力分布情况。为矿山解决沿空留巷存在的围岩变形和顶板下沉问题提供了解决方案和指导。     

煤矿开采中巷道变形影响因素的分析

软岩巷道开采过程中,巷道的变形将不利于煤矿的安全开采,针对此情况,采用数值分析的形式对影响巷道变形的地应力及支护阻力的作用进行模拟分析,研究垂直应力、侧压系数及支护阻力对巷道变形的影响规律,从而为软岩巷道开采掘进过程中的支护系统设计提供参考,提高支护系统的稳定性,保证煤矿的开采安全.     

煤巷预应力锚杆支护技术的研究应用

对不同的巷道进行了充分地分析,尤其是全煤巷道结构以及应力分布.分析保证了全煤巷道结构与锚杆的支护结构相互配合,提高了巷道的整体稳定性,为煤矿开采提供更加安全稳定的环境.