陷落柱内“T”型交叉巷道受力特征数值模拟分析

以西山煤电集团西铭矿所采的8~#煤层为研究对象,通过现场实际取样,采用FLAC3D数值模拟软件进行计算,结果得出:当在陷落柱内布置"T"型交叉巷道时,垂直应力增高区面积增大,应力增高区向围岩深部转移,交叉中心向外2~5 m巷道两帮和顶板破坏深度显著增高,破坏深度达到正常水平的3~4倍。在陷落柱内布置"T"型交叉巷道时,需对交叉点中心范围内2~5 m的围岩进行加强支护,由于其破坏深度显著增加,在采用锚固支护时,为避免锚杆支护失效,应增加巷道支护设计中锚索的使用量。     

深井软岩巷道帮底锚注支护技术应用

为了研究控制深井软岩巷道大变形的有效支护方法,以淮南朱集煤矿轨道大巷为研究对象,分析了巷道变形破坏特征及其主要原因,并基于深部巷道支护原理,提出了考虑和不考虑帮底支护的2套支护方案。利用FLAC^3D数值模拟软件,对不同支护方式下巷道围岩的应力场、位移场和破损区进行对比分析。数值模拟结果表明,加强帮底支护,能降低应力增高区的应力值,减小围岩扰动区、应力增高区和破坏区的范围,有效控制顶板围岩下沉和底板围岩隆起, 验证了巷道帮底锚注支护技术的有效性。现场监测数据表明,巷道帮底锚注支护技术实施后,取得了较好的支护效果。     

确定交叉巷道锚杆支护参数的围岩平均应力集中系数分析方法

大跨度交叉巷道多采用锚杆支护,支护后巷道周壁应力分布的均匀程度可以作为评价支护参数合理性的指标。将支护后巷道周壁某一点大主应力与周壁大主应力均值的比值定义为围岩平均应力集中系数,用该系数表征巷道围岩的应力分布均匀程度。以某铁矿交叉巷道为研究对象,根据矿山工程条件及均匀设计试验方法,选取锚杆长度、锚杆间距和锚杆排距3个锚杆支护参数设计4种不同的支护方案,分别计算未支护与4种支护方案下巷道周壁的围岩平均应力集中系数,通过对比分析,确定最优的交叉巷道锚杆支护参数。结果表明:未支护时,巷道周壁围岩平均应力集中系数在0.3~2.9,应力分布极不均匀;锚杆支护后,最大围岩平均应力集中系数与未支护时相比降低幅度超过50%,围岩应力分布得到较好的改善;确定最优的支护参数为锚杆长度2.2 m、锚杆间距1.1 mm、锚杆排距1.0 mm,此时巷道周壁的围岩平均应力集中系数在0.9~1.19,其变化幅度仅有0.29,围岩应力分布较均匀;围岩平均应力集中系数能对围岩应力分布的均匀性进行有效评价。     

煤柱下高应力巷道非对称支护优化

针对木瓜矿上煤层遗留煤柱下方回采巷道的非对称变形破坏问题,运用理论计算和数值模拟的方法,分析了巷道变形失稳的原因,并对巷道支护参数进行了优化设计,提出了非对称性支护方案。结果表明,木瓜矿上煤层遗留煤柱下方的回采巷道处在应力增高区,巷道两帮所受到的应力环境具有明显的非对称性。根据计算结果提出的非对称支护方案,与巷道的受力状况耦合,较原支护方案显著的控制了巷道的变形量,与全断面高强度支护方案相比,大大的节约了支护成本。     

砂墩子矿构造应力场下巷道支护方案

巷道的变形特征主要由构造应力与垂直应力决定,为分析巷道在构造应力环境下的变形特性,以沙墩子矿8129工作面顺槽为例,建立了数值模拟模型,分析了原有支护状态下巷道变形特征以及在加强支护后的巷道变形特征,认为锚杆锚索联合支护方案优于锚杆支护方案。现场实践表明,锚杆锚索联合支护方案的应用使得巷道围岩变形量得到了有效控制,巷道支护效果较好,对于类似矿山巷道支护有一定的借鉴价值。     

深部巷道锚网索联合支护效果模拟分析

某煤矿目前开采深度大约1 000m,原有巷道的支护方案为锚杆支护,经过实测检验效果不佳,对此进行了巷道支护方案的改进设计。最终设计的巷道支护方案采用锚网索联合支护,采用数值模拟的方法对锚网索联合支护效果进行了分析,巷道围岩位移明显减小,且巷道应力分布均匀。说明采用锚网索联合支护的巷道稳定性得到提高,改善效果明显。     

厚煤层综放沿空巷道支护方案优化*

厚煤层沿空巷道开采对巷道及顶板扰动较大,合理的支护方案既能保证巷道围岩稳定,又可以加强煤柱和围岩整体的支护效果。以塔山煤矿30503工作面为研究背景,通过现场实测,发现原支护方案煤柱及巷帮破损严重,原支护方案也不合理。为此,结合巷道上覆岩层矿压显现规律,提出新的可靠的非对称支护方案,通过增加锚杆直径、长度、数量及锚索数量来增加支护强度和范围,最后运用数值模拟软件分别模拟新旧支护方案垂直应力和水平力分布,结果显示,新支护方案锚索有效控制了垂直应力向巷道侧转移,并较好地控制住水平应力对沿空煤巷顶板岩层的作用,新支护方案取得预期效果。     

新桥煤矿2107轨道巷支护优化设计

通过对巷道顶板围岩应力的实际观测数据,巷道理论支护数值的分析,以及巷道在施工期间的锚杆、锚索等应力、预紧力的观测及对数值模拟,提出巷道在支护情况下的3种支护方案,由矿井根据巷道实际支护形式调整支护方案,从而保证巷道的支护效果。此次巷道支护的合理选择减轻了2107轨道巷的支护变形,增加了巷道的稳定性。在遇有地质构造区域据选择合理的支护形式,从而保证巷道的顺利通过地质构造区域。巷道的合理支护提高了支护效果,保证了巷道的稳定,为打造煤巷掘进精品工程提供了可靠的技术保障。     

高应力坚硬顶板煤层巷道锚杆支护方案的确定

针对国内某大型矿井高应力坚硬厚顶板煤层巷道锚杆支护方案的优化问题,通过分析初步确定了锚杆支护的候选方案,随后利用数值计算各方案时巷道围岩的稳定性,并据此确定锚杆支护方案.研究结果表明:该矿回采巷道属于高应力坚硬厚顶板煤层巷道,属于I类巷道顶板,巷道支护的重点应在巷道两帮.锚杆支护参数(锚杆直径、锚杆长度、锚杆间排距)对支护效果有较大影响.该矿条件下,帮部锚杆间排距对支护效果的影响较敏感;回采巷道帮部锚杆采用直径18mm、长度2.4m、间排距0.8m、锚固长度0.8m时锚固效果较好,能满足巷道稳定性要求.     

煤柱应力区巷道支护技术

为解决大巷受采动影响的变形巷道的再支护难题,基于七五煤矿高应力煤柱内巷道所处的实际地质条件,分析了已掘巷道的变形原因,根据理论模型提出了巷道的支护方案,在正常半圆拱型断面基础上采用底拱抵抗巷道底鼓,利用高强度支护材料并采用新型的检测手段对该段巷道全长进行了表面位移和支护应力的观测,证实了设计支护方案的支护效果。     

矿井通风系统巷道自动绘制方法研究

基于使用计算机自动绘制矿井通风系统图的需要,利用面向对象的程序设计思想,设计通风系统巷道的自动绘制算法,提出多条巷道连接于一点的处理方法,引入多条巷道在空间交叉的消隐方法。该算法在孔庄矿局部通风系统中进行了应用,结果表明,能一次性、连续、准确、快速地绘制出井下所有的通风巷道。     

煤矿巷道维修中注浆对初次支护的作用分析

针对目前煤矿生产中有一些使用年限较长的巷道由于初期支护强度、方式不合理,或者受采掘影响,导致巷道变形破坏严重,其浅部围岩已经完全破坏,裂隙也逐步向围岩深部扩展,常规的支护手段已经没有支护基础等问题,通过数值模拟软件UDEC模拟分析注浆对变形破坏巷道的原锚索支护的影响,以及对改善破碎围岩状态的作用。得出通过注浆可改善原有锚杆（索）支护的作用、改变围岩的状态,为后期的扩巷、加固提供可靠的基础。在此基础上提出对破坏巷道采取注浆后打设锚索的加固方案来解决五阳煤矿76架空人车巷的修复加固问题,修复后围岩收敛变形率不大于5%。     

林盛矿313工作面回采巷道矿压的观测分析

通过对回采巷道矿山压力进行分析,为确定合理采煤参数,改进回采巷道支架,提高巷道支护效果,保证安全生产提供依据。采用现场实测统计研究法,计算出巷道围岩表面及深部移近量,给出了回采巷道受采动影响规律,并对支护形式和顶板维护措施提出具体建议。     

一次采全高工作面矿压观测与显现规律

一次采全高的工作面采高增大,顶板活动空间增大、基本顶悬臂梁结构弯距加大,而使工作面上覆岩层冒落高度、裂隙带高度、工作面超前支承压力、侧向支承压力等都发生变化[1][2].以三元王庄煤业3043工作面一次采全高为例,通过钻孔窥视仪及矿压观测仪对其顶板岩性、矿压数据进行认真分析,得出了准确的岩层分布情况、矿压显现规律、回采巷道表面位移规律工作面的建议措施,能为推进煤矿一次采全高综采技术提供依据.     

Systems of Support for Junctions of Mine Shafts and Roadways in Salt Rocks

Alternative systems of support for junctions of mine shafts and roadways in salt rock mass include monolithic concrete lining, concrete lining with a yielding layer and supplementary reinforcement. It is shown that traditional non-yielding concrete lining needs periodical basic repair every 5–10 years during operating life. An increase in the thickness of such support is not a guarantee of repair-free operation. It is proved to be expedient to support junctions with mine shafts with reinforcement systems of rock bolts or frames with yielding elements. This conclusion is based on the data of instrumental monitoring of adjacent rock mass and on the results of ANSYS-based simulation of evolution of stress state and damaged rock zones in time.     

金川矿区高应力破碎岩体条件下的巷道支护技术

金川矿区的工程地质条件复杂，岩体软弱破碎，地压大，约有25％的巷道处于不良岩层中，巷道支护是金川镍矿遇到的一个主要问题。作者对金川矿区不良岩层巷道变形及破坏规律进行了全面的调查研究，系统的总结了金川矿区采用的各种巷道支护方式的支护效果，尤其是对喷锚网支护、巷道注浆加固支护、多种方式联合支护进行了详细的阐述，并根据金川矿区多年来的工程实践，总结出了在类似的高应力破碎岩体条件下各种井巷工程的最佳支护方式。     

深部巷道直墙半圆拱形钢管混凝土支架承载性能分析

为了推动钢管混凝土支架在深部高应力巷道中的应用,以贵州某矿270中段为背景,对比了常规U36型钢支架与钢管混凝土支架承载力;采用ANSYS有限元法,建立深部巷道支护力学三维模型,分析了两类支架在高水平应力下的变形情况.研究结果表明,钢管混凝土支架的承载力远大于U型钢支架;当侧应力系数大于1时,钢管混凝土支架底角的变形量...     

大断面穿层巷道锚杆支护数值模拟研究

针对大断面穿层巷道围岩的特殊性和复杂性及巷道支护存在的问题,通过对山西吕梁地区某矿井大断面穿层回风大巷进行锚杆支护参数数值模拟研究,为类似条件下的穿层巷道支护设计提供了很好的依据和借鉴。     

霍尔辛赫矿井大断面煤巷锚网支护技术研究

为解决霍尔辛赫矿井大断面煤巷锚杆支护体系的存在问题,先从理论上分析现存问题的原因,并找出关键因素:锚杆(索)的预应力在支护系统中起关键性作用.采用数值模拟计算方法,分析锚杆预紧力、长度、间距、锚固方式、角度、钢带、及锚索预紧力的不同应力效果.在霍尔辛赫开拓巷道和3201首采工作面巷道进行井下工业性试验及对锚杆(索)受力进行监测,得出高预应力强力锚杆锚索支护系统(锚杆预紧扭矩400 N·m、锚索预紧力300 kN)可有效提高支护效果,能有效控制围岩变形.     

带煤柱开采条件下巷道矿压显现规律

在带煤柱开采条件下,应合理布置采准巷道的支护形式和参数,从技术上建立巷道支护技术规范,并掌握留煤柱开采巷道矿压显现规律,合理布置留煤柱巷道。