基于数值模拟的煤矿井下超大断面硐室支护优化

煤矿井下大断面硐室适合采用"锚杆锚索+混凝土砌碹"联合支护方案,但锚杆锚索与混凝土砌碹在支护中所起的作用尚不明确,具体支护参数也需基于工程经验确定,往往造成支护不足或支护过度.为解决煤矿井下大断面硐室支护难题,以某煤矿井下超大断面液压支架拆解组装硐室为研究对象,基于工程经验提出"锚杆锚索+混凝土砌碹"的初始支护方案,采...     

超大断面硐室快速施工实践

平煤十二矿三水平洗选硐室全长76m,净断面66.88m2,净高9.2m,钻爆法掘进,锚网喷+锚索联合支护。根据具体情况,将硐室分成上下2个部分,采用正台阶法施工,正规循环作业,加快了施工速度,实际工期只有32d,比原计划工期提前14d完工;并且工程质量优良,安全无事故,实现了安全、优质、快速施工。     

超大断面硐室支护技术研究

文章介绍了超大断面支架换装硐室支护技术,为解决煤矿井下100 m2左右超大断面受群硐采动应力复杂叠加条件下岩巷硐室的施工提供参考。     

煤矿深部超大断面硐室群围岩连锁失稳控制研究进展

煤矿深部超大断面硐室群因其围岩应力集中程度高、破坏影响范围大,特别是在复杂动载扰动下易发生连锁破坏失稳现象,其安全和稳定已成为制约深部煤炭资源开采的主要瓶颈之一.围绕煤矿深部超大断面硐室群围岩连锁失稳控制开展研究,针对现有煤矿硐室仅以断面尺寸划分的不足,综合硐室失稳临界埋深、断面面积、围岩综合抗压强度和围岩综合完整性系...     

导硐台阶联合法在大断面硐室施工中应用探讨

论述了大断面硐室的施工方法及其支护的机理和原则，探讨了导硐台阶联合施工法在工程实际中的应用，并结合工程实例对该施工技术和效果进行了评述。     

高应力超大断面硐室围岩控制对策研究

针对深部高应力超大断面硐室围岩易失稳的问题,以红庆河煤矿设备换装硐室为工程背景,采用FLAC3D数值模拟软件分析了在低扰动掘进条件下超大断面硐室的围岩应力分布特征及变形规律,结果表明：高应力条件下,超大断面硐室塑性区范围明显变大,硐室帮部及底板相对于顶板更容易发生失稳,并提出强力一次全断面支护对策,底板锚索采用水泥灌浆实现全长预应力锚固。现场实践表明,硐室围岩稳定,变形量控制在30mm以内。     

铁法晓明矿大断面机头硐室工程岩体力学分析与支护

根据大断面机头硐室工程地质条件及其工程岩体力学分析，确定了围岩变形力学机制类型，提出了对策支护设计与过程支护步序，采用锚杆，锚索复合支护技术，在关键支护的时段内恰到好处地及时控制的围岩灾害性变形，收到了较好效果。     

返修大断面硐室加固及数值模拟研究

在分析硐室围岩岩性、软弱围岩流变、复杂应力环境及原支护结构失稳的基础上,结合软岩巷道围岩控制理论,提出了以全长锚固锚杆、锚索增强国岩整体性和自承载能力的主动支护,并以底板锚注加底拱返修加固.采用FLAC3D软件对原支护方案和返修加固方案进行了数值模拟,结果表明:修复加固后,最大主应力峰值外移,塑性区范围减小,围岩承载能力增强,两帮移近量41.4 mm,顶板移近量22.1 mm,底鼓量6.45 mm,支护受力合理.现场工业试验表明:经过50～90 d的矿压观测,硐室变形量小于20 mm,变形速率小于0.5 mm/d,修复加固取得了成功.     

深部超大断面硐室群围岩变形破裂演化规律试验研究

深部超大断面硐室群因初始地应力高、断面尺寸大、硐室间距小等原因,控制难度很大。本文采用相似材料试验方法,以龙固煤矿井下煤矸分离系统硐室群为背景,设置3条超大断面硐室,利用数字散斑测试系统、声发射监测技术、应力监测系统等进行综合监测,得到深部超大断面硐室群围岩变形破裂演化规律。结果表明:单一超大断面硐室开挖后围岩整体变形较小且呈对称分布,裂隙发育较少;相邻硐室开挖导致围岩变形呈非对称性,裂隙发育明显增多。上部硐室开挖后其围岩变形以底鼓和两帮收敛为主,下部硐室围岩应力集中和变形均有较大幅度减小,即对下部围岩应力集中起卸载作用,有条件时硐室群应优选"品"字形布置以有利于维护。硐室群开挖前后锚杆受力变化与围岩应力、变形近似呈正相关关系,不同部位受力差别较大,应根据硐室群不同部位特点针对性设计支护参数。本研究揭示了深部超大断面硐室群围岩破裂演化规律,可为其围岩控制设计提供参考。     

锚注联合加固支护技术刷扩超大断面硐室的实践

目前在新集一矿巷道工程中,断面最大的是-450 m三石门机头硐室,通过采用锚注联合加固支护技术,增强了刷扩后的-450 m三石门机头硐室的整体强度,保证了支护质量,取得了良好的支护效果.经过长时间的观测,各项变形指标均在允许范围之内,达到了预期支护效果.     

导硐台阶联合法在大断面硐室施工中应用探讨

论述了大断面硐室的施工方法及其支护的机理和原则,探讨了导硐台阶联合施工法在工程实际中的应用,并结合工程实例对该施工技术和效果进行了评述。     

白坪矿大断面机头硐室结构强化机理及控制技术

采用理论与数值分析的方法对大断面硐室围岩稳定性进行了分析,反映了巷道断面尺寸的增加对围岩稳定性的影响,确定了大断面硐室支护承载结构薄弱的部位,同时针对这些薄弱部位,基于结构强化的机理,提出了深井大断面硐室结构补强加固技术,并对巷道帮顶与底板结构补强加固的效果进行了模拟分析。     

不同断面形状硐室围岩稳定性模拟研究

采用FLAC^3D软件进行四水平三因素(埋深、侧压力系数和硐室断面形状)条件下正交模拟试验以及变单因素下的模拟试验。采用极差分析方法对硐室围岩塑性区因子δ进行分析认为,影响塑性区因子δ最大的组合为A4B4C1,各因素的主次关系依次为硐室埋深、断面形状、侧压力系数。变单因素下的模拟结果认为,圆形硐室顶底板和两帮移近量及其周围水平应力随侧压力系数的增大呈线性递增;垂直应力随侧压力系数的增大呈线性递减。圆形硐室断面塑性区因子随侧压力系数增大呈指数函数增大;硐室顶底板及两帮移近量随埋深的增大呈指数函数增大,硐室周围水平应力和垂直应力随埋深的增大均呈线性递增关系。相同的外载条件下,直墙拱形硐室顶板变形量高于底板,矩形、梯形和圆形硐室的顶底变形量相当,且圆形断面硐室的变形量最小。     

大断面硐室支护实践

大断面硐室采用锚喷支护,选择可靠的支护材料,合理的支护布置形式,可取得明显的支护效果,和砌碹支护相比,具有施工速度快,工序简单,经济节俭等特点。     

大断面硐室卸载过程优化设计数值模拟研究

保证大断面硐室开挖过程的稳定,是地下工程面临解决的一个关键问题。工程实践表明,不同的卸载顺序对围岩的损伤、变形有着不同的影响。采用FLAC3D软件对不同的卸载顺序进行数值模拟,比较不同的卸载顺序所产生的应力分布、围岩位移及塑性区范围的差异,优化卸载过程,为在实际工程中选择合理的卸载顺序提供理论依据,以便充分发挥围岩的自承能力,确保大断面硐室开挖过程的稳定,降低支护成本,缩短工程工期。     

硐室断面尺寸效应对围岩稳定性影响因素数值模拟研究

以山东新巨龙能源有限责任公司胶带输送机巷硐室围岩为研究背景,采用FLAC3D数值模拟软件,对不同硐室断面积下围岩的塑性区分布规律、应力场以及位移场的变化规律进行深入研究。结果表明:硐室围岩稳定性有明显的尺寸效应,硐室断面越大,围岩稳定性越弱,支护难度也就越大。     

大断面硐室围岩变形机理及合理支护技术研究

针对陈四楼煤矿复杂条件下大断面硐室围岩变形难以有效控制情况,采用现场调查、理论分析、数值模拟等方法进行了研究,推导出围岩变形的计算公式,分析了硐室围岩变形的影响因素,以及采用正交试验法并结合数值模拟软件FLAC得出最佳支护参数,提出了大断面硐室围岩控制技术。现场实践表明,硐室围岩变形量在控制范围之内,硐室支护稳定。     

大断面硐室开挖支护与围岩稳定性分析

运用有限差分数值计算软件（FLAC）,模拟分析了阳泉三矿芦南分区胶带驱动机硐室在分步开挖过程中围岩的稳定性。研究结果表明：以长锚索为主要支护手段的锚网喷支护形式,能保证硐室在使用过程中的安全稳定,初步设计的支护参数,从整体上能够满足硐室的变形使用要求;硐室的底板和拱角是硐室稳定性相对薄弱部位,在硐室施工过程以及硐室施工后,应采取适当措施,确保硐室施工过程以及长期的稳定性。     

大断面机头硐室优化设计

济宁三号煤矿由于煤巷胶带输送机机头硐室断面较大,最大跨度达6.3m,给支护施工造成较大困难。根据现场条件,在断面尺寸、形状、支护参数等方面进行了多次优化设计,本文介绍了优化设计的依据及效果,将为同类工程提供参考设计数据。     

复杂条件下大断面硐室围岩稳定性控制研究

针对陈四楼煤矿九采区复杂地质条件下大断面硐室围岩经常大面积严重破坏且围岩稳定性控制难度不断增大的问题,采用现场调查、试验研究和数值模拟的方法,分析了硐室围岩变形破坏特征,提出了锚杆锚索协同支护控制技术。采用数值模拟软件FLAC^3D对锚杆锚索支护后硐室围岩的水平应力场、垂直应力场及破坏场分布进行模拟,结果表明:硐室围岩支护效果良好,硐室能保持长期稳定。对类似条件下大断面硐室支护具有一定的指导意义。