大直径深孔采矿法采场顶板长锚索加固稳定性分析

采用FLAC3D非线性大变形数值分析软件构建三维有限差分数值模型,模拟安庆铜矿某大直径深孔采场的开采及顶板长锚索加固支护过程,考察了长锚索加固对采场顶板稳定性的影响。研究结果表明:采用长锚索加固后,顶板岩体塑性区范围及顶板沉降位移明显减小,长锚索加固能显著提高采场顶板的稳定性。     

岩体破碎条件下支护方式的比较与选择

毛萍铅锌矿深部岩体比较破碎,严重影响井下矿床开采及支护工作顺利进行,因此选择适宜的支护方式、布置参数至关重要。在分析比较锚杆、锚索支护作用机理、应用范围及加固效果的基础上,选取长锚索预锚固技术加固采场顶板,开采时用管缝式锚杆或木柱临时支护;并采用高强度树脂锚杆加固巷道工程,保证了不稳固岩体巷道断面的基本稳定,实现了矿体破碎条件下的安全开采。     

长锚索台车在凡口铅锌矿的试验

通过Ｈ６９５型长锚索台车在凡口铅锌矿进行的长锚索支护试验的结果，说明这项技术可使采场顶板软弱岩体得到加固，对岩体整体稳定性效果好，采场回采安全。     

青龙沟金矿露天转地下采场稳定性分析及控制

以青龙沟金矿露天转地下采矿为工程背景,采用测线法对研究区域矿岩进行工程地质调查,获取矿岩结构面信息,并结合室内岩石力学实验,进行岩体质量分级和岩体力学参数估算。采用 Mathews 稳定性图法,分别计算出在未支护情况下,采场顶板、上盘和下盘保持稳定的最大长度分别为 52.5 m、35.84 m 和 12.11 m。综合考虑现场工程地质与施工条件,确定采场的最大可能暴露长度 34 m。应用 FLAC3D 对所确定的采场结构参数进行数值模拟,数值模拟结果表明在采场下盘出现较大范围的塑性破坏,这与稳定图法分析结果相一致。运用经验图表法进行采场锚索支护设计,提出了采场下盘锚索支护结构参数。通过对锚索支护采场进行数值分析结果表明,当在矿体下盘采用锚索支护后,支护后下盘围岩的最大水平位移以及塑性区范围均显著减小,设计的锚索支护参数能够确保下盘稳定。该研究为类似矿山采场结构参数确定及其支护形式选择提供参考。     

长锚索台车在凡口铅锌矿的试验

通过Ｈ６９５型长锚索台车在凡口铅锌矿进行的长锚索支护试验的结果，说明这项技术可使采场顶板软弱岩体得到加固，对岩体整体稳定性效果好，采场回采安全。     

三山岛金矿分段空场嗣后充填采场结构参数设计

合理的采场结构参数是保证深部矿山安全高效生产的前提。为应对深部金属矿山高应力、岩体质量变差这一问题,提出了一种分段空场嗣后充填采场结构参数设计方法。以岩体质量分级为基础,借助RMR临界跨度图表和Mathews稳定性图表初步确定采场结构参数;利用RS2数值软件和Mathews稳定性图表对采场稳定性进行分析,最终确定最优采场结构参数。以三山岛金矿分段空场嗣后充填法采场为研究对象,利用Q、RMR和GSI 3种岩体质量评价方法对采场矿岩进行岩体质量分级,并估算了其岩体力学参数,在此基础上计算得到两种采场结构参数方案,对最易发生失稳破坏的上盘围岩进行了稳定性分析,最终确定8 m×15 m×15 m作为最优尺寸,为矿山采矿方法设计提供了一定的依据。     

司家营露天矿边帮潜在破坏模式分析及重点区域治理方案

利用RG电视测井仪和3GSM三维岩体不接触测量技术,对采场进行了矿岩体裂隙和结构面数字摄影测量,分析了边坡岩体结构面特征。以典型剖面为例进行了滑坡赤平极射投影运动分析,对采场边坡潜在破坏模式进行分区,结合FLAC^3D软件的矿区边坡整体及重点区域稳定性分析结果,提出了适用于该矿山的边坡加固方案,并通过数值计算分析确定具体优化参数及最终境界锚固方式。研究结果表明:矿区东帮N24～N28线为重点治理区域,其主要破坏模式为顺层滑移,即平面破坏模式,原有加固方式存在优化空间。     

新型长锚索预加固合成采矿技术研究

平水铜矿空场法采场内顶板、矿体上盘围岩破碎时,将会严重影响采矿安全和达标,因此采矿时必须先考虑控制顶板的移动和垮冒。为此,先分析顶板岩体工程地质条件和计算拱顶压力,后采用系列力学理论方法计算长锚索加固等各参数,确定采场上盘的各支护参数。然而加固顶板的施工难度和成本均较大,为此微调整布孔参数和支护参数之间的关系,采用加深上向部分中深孔采矿炮孔至待支体内,炮孔的加深部分在围岩内作为锚索孔进行加固,通过此项新型长锚索预加固技术的研究开发既较好地控制了上盘围岩移动和垮冒,确保了采场的安全和经济达标,又大大节约了支护工程成本。     

采场顶板锚索锚杆联合支护加固效果模拟分析

工程岩体质量等级为III级和IV级的采场顶板,因其岩体破坏特点和破坏程度不同,需采取不同强度的支护方案。针对不同岩体质量等级采场顶板初选的锚索锚杆联合支护技术参数,建立数值分析模型并选取若干关键位置监测点,对模拟开采过程中的变形量、应力值、塑性区范围等进行实时监测,以反应采场顶板锚索锚杆联合支护技术方案的加固效果。通过数值模拟计算对采场顶板支护前后相关监测参数对比分析,结果表明：采场顶板区域支护后拉应力值比未支护时降低约35%,支护作业最大可降低顶板位移量48.3%,支护后顶板塑性区范围明显减少。锚索锚杆联合支护可大幅提高采场顶板的安全性,较好控制顶板应力值和位移量,保障采场内作业安全。研究结果可为类似矿山采场顶板支护方案选择和加固效果评价提供指导。     

基于采场顶板失稳条件下锚索支护技术研究与应用

红透山矿-767m水平1-1采场采用上向水平充填采矿法,由于顶板受隐伏状长节理控制,采场稳定性较差。在开采到第十分层时,由于节理胶结程度降低和地应力增大,采场顶板发生多次层状垮塌。通过现场调研、室内试验,参照锚索设计准则,确定了合理的锚索参数。现场试验证明,锚索可以有效控制采场冒落,减少矿山经济损失。     

不同巷道支护方式的数值模拟分析

利用数值模拟软件建立了某磁铁矿岩体在不同地应力条件下的巷道支护方式模型, 分析了其巷道变形及应力分布变化情况, 指导矿山井下巷道支护。同时为了更好满足支护要求, 引入了锚喷加锚杆联系链的支护方式, 数值模拟结果与现场实测数据对比表明, 锚喷加锚杆联系链的支护方式对巷道的稳定性更为有利。     

双柳矿大断面煤巷耦合让压支护技术研究

基于双柳矿大断面煤巷受采动影响矿压显现剧烈、围岩稳定性较差的现状,为发挥锚杆与锚索耦合协同支护作用,实现巷道围岩稳定性控制,提出基于让压耦合支护理念的新型锚杆+鸟窝锚索锚固技术,并与金属网、W钢带形成联合支护结构体,运用有限元分析和工程监测的方法对支护参数的选取及支护效果进行了研究.结果表明:具有让压特性的支护结构及合...     

通过采空区巷道的围岩稳定性控制研究

基于大通煤业材料大巷掘进过程中,面临通过小窑采空巷道破坏区时围岩应力集中、稳定性差、巷道施工难度大、安全危胁大等现状。通过理论分析、现场取样实验室参数测定、方案设计、专家会诊,提出了一次支护采用锚网索喷支护方式,二次支护采用钢筋混凝土边墙+矿用工字钢顶梁组合二次支护,通过公式推导和实践验证,采用的锚固方式和支护参数能够有效地控制围岩变形。     

破碎围岩煤巷锚网支护技术研究与应用

针对孟家窑煤业井下煤巷先前从未采用锚网支护技术以及主采2号煤层强度低、易碎特征,利用煤体锚固性能试验对锚网支护可行性进行分析,结果显示煤体锚固性能高,适合锚网支护方式,依据1620运输巷工程环境,设计了锚网支护方案,并确定了支护参数.井下矿压监测结果表明,锚网支护方案有效地保证了巷道安全使用,大大提高了矿井经济效益.     

深部断层破碎带竖井围岩与支护系统稳定性分析

将收敛-约束法应用于煤矿竖井支护结构稳定性分析当中,通过现场勘察与数值模拟手段,采用Hoek-Brown准则计算得出竖井围岩特征曲线与纵剖面变形曲线,结合现场采用的支护结构参数,绘制出支护结构特征曲线,分析围岩-支护相互作用关系,揭示该竖井支护结构破坏机理。引入高强预应力锚索进行高阻让压的思想,通过建立三维数值模型计算出围岩-支护相互作用关系曲线,确定合理的围岩位移释放量,指导混凝土二次支护时机。研究结果表明：Hoek-Brown模型计算结果与现场实际情况相符,收敛-约束法能够直观地评价支护系统的稳定性,提出的设计方案在现场实际应用中取得了理想的效果。     

综放孤岛工作面顺槽锚固技术研究

通过对唐安煤矿3403孤岛面顶底板岩层矿物成分及其崩解性的测定,应用以巷道围岩稳定性分类为基础的工程类比法,得出了孤岛面顺槽的支护方案与相关技术参数,并对锚固效果进行了数值模拟,结果表明所设计的锚固参数是可行的。     

过小窑破坏区巷道围岩锚固设计

 摘要：基于大通煤业材料大巷掘进过程中,面临通过小窑采空巷道（即材料大巷巷帮为采空区）破坏区时围岩应力集中、稳定性差、巷道施工难度大、安全危胁大等现状,通过理论分析、现场取样实验室参数测定、方案设计、专家会诊,提出了一次支护采用锚网索喷支护方式,二次支护采用钢筋混凝土边墙+矿用工字钢顶梁组合二次支护,通过公式推导,采用的锚固方式和支护参数能够有效地控制围岩变形。     

断层影响下隧道喷锚支护效果的数值模拟

喷锚支护是以喷射混凝土、锚杆支护为主要手段,保证围岩稳定的隧道施工方法,其参数设计是维护隧道围岩结构稳定性的关键。结合大华岭隧道及F1断层的结构特点,根据隧址区断层实际走向、断层面产状与隧道轴线不同夹角,采用半经验半理论方法,设计F1断层段锚杆支护参数及混凝土喷射厚度,利用岩土与隧道分析软件MIDAS/GTS对断层影响下的隧道喷锚支护效果进行数值模拟,分析了特定施工段支护前后沉降对比及位移量,讨论了围岩和支护体系的结构状态及工程效果。结果表明,合理选择喷锚支护设计参数可以有效地限制围岩位移,维护围岩的稳定性。该方法可为同类隧道锚杆支护设计、施工和研究提供有益借鉴。     

基于预应力锚索支护的马路坪矿采场稳定性分析

开磷集团马路坪矿采用分段空场法嗣后充填法开采,为确保矿区在施工期及运营期的安全性,对采场顶板中部部位采用预应力锚索加固支护。通过采场支护前后的位移与变形特征、最大主应力分布特征、塑性区分布特征对比分析结果,分析了采场的稳定性,验证了支护方式的科学性。     

单拱4车道浅埋偏压隧道锚杆支护参数优化研究

锚杆参数优化能提高隧道围岩稳定性,节省隧道建设成本.运用数值计算方法对锚杆支护形式和参数进行优化分析是一种十分有效的方法.针对单拱4车道公路隧道断面大的情况,考虑了隧道处于浅埋偏压的地质条件,采用双侧壁导坑法开挖,对隧道的初期支护进行了优化分析.在不同锚杆横向间距与纵向间距比值条件下,研究地表沉降、拱顶沉降、墙腰收敛值的变化规律,为单拱4车道公路隧道提供优化的锚杆支护方案.结果显示,当锚杆的横向间距与纵向间距比值接近于1时,能够更有效的控制围岩的变形.