综放全煤平巷锚杆支护模拟试验研究

根据“巷道围岩松动圈支护理论”,以南屯矿３上 煤层综放工作面全煤平巷围岩条件为基础,对不同动压系数、侧压系数、锚杆支护参数条件下,锚杆支护巷道围岩应力分布、围岩变形及巷道破坏规律进行了模拟试验．试验证实,矩形煤巷顶板中存在一个卸压区,巷道两帮和角部区域围岩破坏严重,是支护的重点部位．锚网支护能有效控制采动压力影响下全煤巷道围岩的稳定性．试验得到的结论对于综放全煤巷道锚网支护设计和应用具有指导意义．     

全煤巷回采巷道锚杆支护参数设计研究

综放工作面的两条回采巷道为全煤巷,断面面积大,围岩强度低,采用锚杆支护能较好控制巷道的变形,锚杆支护设计关系到巷道锚杆支护工程的质量优劣、是否安全可靠以及经济是否合理,利用压力拱理论为基础,对回采巷道锚杆支护的各项参数进行科学设计,设计方案在某矿中实际应用效果来看,能够保证顶板的稳定,巷道在使用期限内的变形量满足回采工作要求,整体维护效果良好。     

基于混合算法人工神经网络的回采巷道锚杆支护参数预测

回采巷道锚杆支护参数的确定, 一直是煤巷支护设计的重点和难点． 本文尝试应用误差逆传播和模拟退火混合算法人工神经网络预测锚杆支护参数, 结果表明这一方法具有快速、简便、实用和智能化特点, 可大大提高锚杆支护参数选择的科学性、合理性和有效性．     

富水条件下软岩巷道变形特征与过程控制研究

富水条件下泥质软岩巷道破坏及稳定性机制比一般软岩巷道更复杂,不仅需要采用多种复合支护控制围岩非线性大变形,还必须进一步控制其泥化进程．针对此情况,提出了动态过程控制的支护原理,采用预拉力锚杆、锚索、桁架和围岩滞后注浆堵水加固相结合的全过程控制围岩技术．结果表明,在成功阻断泥化诱因”水”之后,高强预应力锚杆组合支护体系可有效控制巷道变形,避免泥化导致随后的锚固失效．此技术在淮北桃园煤矿裂隙水患严重的三软煤巷支护中取得成功．     

古汉山矿东翼通风疏水大巷锚注支护技术研究

古汉山矿东翼通风疏水大巷先后采用了多种支护方式均未取得成功．为了满足掘进巷道的技术要求,解决巷道的变形,通过对巷道支护与围岩相互作用及目前各类巷道支护形式及支护效果分析研究,决定采用锚注支护方案．其实质是采用注浆锚杆兼作注浆管使用,一方面通过注浆改变围岩的物理力学性能,另一方面又为锚杆提供了可靠的着力基础,提高了锚杆的支护效果．断面内注浆锚杆自下而上先注底脚,再注两帮,最后注拱顶锚杆、掘进巷道500m,通过现场施工及施工后的监测,巷道能满足设计要求,取得了较好的支护效果．     

陈四楼煤矿煤巷锚杆支护研究

结合陈四楼煤矿 2 4 0 1工作面机巷的具体地质条件 ,对煤巷锚杆支护机理进行了研究 .指出在顶板岩石强度较低的情况下 ,采用高强锚杆支护系统 ,并选择合理的锚固方式 ,可以有效地控制围岩变形 ,保持围岩稳定 .主要介绍了回采巷道锚杆支护的设计思路 ,采用数值模拟方法确定锚杆支护参数并在实施过程中对围岩变形进行监测 .工程实践表明 :应用锚杆支护与棚式支护相比 ,能有效改善围岩的稳定性 ,取得了良好的支护效果 .     

煤巷围岩稳定性综合分类及锚杆支护形式合理选择

提出一种围岩稳定性综合分类法,用此法研究平顶山矿区煤巷稳定性变化规律,得到了综合评价围岩稳定性的统计判据,可根据巷道条件及实测信息评价巷道稳定程度,并绘制出多指标围岩分类图。文中相应阐述了煤巷锚杆支护形式选择原则。     

高应力节理化顶板煤巷锚杆支护技术的研究与应用

介绍了适合于焦作矿务局古汉山矿高应力节理化顶板煤巷锚杆支护技术的应用情况;在支护设计中提出了以工程地质力学评估为基础, 综合考虑生产技术条件, 根据工程类比和工程量测法相结合所作的动态支护设计, 使设计更科学并符合实际; 在施工中, 采用国产风动旋转式钻机配快速安装器, 能显著提高钻眼安装速度, 缩短操作时间, 提高成巷速度． 经矿压观测, 以工程地质力学评估为基础的动态支护设计和架棚支护相比, 巷道稳定, 经济合理, 具有明显的应用价值     

复杂条件下煤巷支护方案数值模拟优化分析

以河北金能集团东庞矿2610综采工作面巷道为背景,应用有限差分软件(FLAC)模拟巷道的开挖和支护,以围岩中锚杆和锚索不发生破坏为目标函数,对巷道支护方案进行优化分析.模拟结果表明,采用优化后的支护方案,能够使巷道围岩变形大大降低,围岩完整性增加.工程实践证明,取得了良好的技术经济效果,为煤巷支护优化设计提供了一种可行方法.     

影响煤巷锚梁网支护施工速度因素浅析

通过对煤巷锚杆支护工艺的分析,指出了现场施工中煤巷锚梁网锚杆支护施工速度的影响因素,通过对这些影响因素的分析,找出了提高锚网施工的快速施工方法,技术人员要根据现场实际情况,不断地总结经验、修改设计参数,寻找出适应不同地质条件下的支护设计参数,优化施工工艺,缩短工艺时间,为煤巷锚杆支护实现真正的快速掘进做出各自的贡献.     

地下水对巷道围岩稳定性影响的数值模拟

为探明地下水对巷道围岩稳定性的影响,结合工程实际情况分析地下水对巷道围岩的弱化作用;建立围岩强度与饱和率之间的关系,用FISH语言将该关系嵌入到FLAC流固耦合模块中,从而建立具有遇水弱化效应的巷道围岩稳定性数值计算模型.研究结果表明：在锚杆支护条件下,有水作用时巷道围岩变形明显增大,与实际淋水条件下巷道围岩变形破坏情况是一致的;在锚杆支护基础上进行全断面锚注支护可有效控制地下水影响下巷道围岩的变形.工程实践验证了数值模拟的准确性与锚注支护对于有地下水影响的巷道支护的适用性.     

注浆材料的围岩改性强化技术研究

软岩巷道具有大地压、大变形、难支护特征,故而通过对围岩锚注改性增强的基本原理的研究,提出软岩巷道锚注和围岩强化新技术和控制对策,并对锚注支护技术、设计方案、技术参数、工艺配方等进行了分析.实践表明,改性材料锚注后控制了围岩强烈变形,保证了巷道的稳定,产生了显著的经济效益.     

软岩巷道“三锚”支护过程对巷道围岩稳定性影响

通过数值模拟和正交试验确定锚索、锚注、复喷的相关参数和最佳的支护工艺过程即：开挖→初次喷射混凝土→锚杆→锚索→复喷→锚注;运用FLAC模拟了软岩巷道逐步开挖和支护的过程,分析了不同的支护工艺过程下巷道围岩应力和位移的变化,进一步论证了最佳的支护工艺过程能有效的控制围岩的变形。这些为软岩巷道的支护工艺过程设计提供了理论参考,同时对于复杂条件下巷道支护的技术实践,具有重要的指导作用。     

不同开采条件下巷道围岩支护反力理论分析

目前对深部巷道围岩表面变形理论计算公式仅限于截面为圆形的巷道,但在工程实例中多采用矩形巷道.就目前常见的深部开采条件,采用面积等效原理进行理论分析和数值模拟分析,即将矩形巷道采用等面积原理等效于相应的圆形巷道来计算围岩表面的变形.考虑不同截面尺寸,不同巷道埋深及不同岩性这3个因素,分别选取5个水平,进行正交试验设计出25组不同开采条件下巷道围岩表面变形.初步设计出各开采条件下的最佳支护方案,并在此基础上确定淮北袁店二矿101运输巷道控制围岩稳定的合理锚杆支护参数.     

Numerical analysis of the effects of rock bolts on stress redistribution around a roadway

Besides opening geometry, in situ stress and material properties, opening support also has significant effects on stress redistribution around a roadway. To investigate these effects of rock bolts on the stress redistribution around a roadway, a series of numerical studies were carried out using the finite difference method. Since the stress changes around a roadway caused by rock bolting is small relative to the in situ stress, they cannot obviously be observed in stress contour plots. To overcome this difficulty, a new result processing methodology was developed using the contouring program Surfer. With this methodology, the effects of rock bolts on stress redistribution can obviously be analyzed. Numerical results show that in the three patterns of rock bolts installed in the roof, in the roof and the two lateral sides, and in all the four sides of the rectangular roadway, the maximum stress magnitude of the increase is 0.931 MPa, 2.46 MPa,and 6.5 MPa, respectively; the bolt number of 5 can form an integrated ground arch; the appropriate length and pre-tensioned force of the rock bolt is 2.0 m and 60 k N, respectively. What is more, the ground arch action under the function of rock bolting is able to be effectively examined. The rock bolts dramatically increase the minor principal stress around a roadway which results in significant increase in material strength. Consequently, the major principal stress that the material can carry will greatly increase.With adequate supports, an integrated ground arch which is critical for the stability of roadway will be formed around the roadway.     

构造应力区巷道变形破坏特征及控制技术研究

水平构造应力对巷道围岩稳定有重要的影响,针对鹤壁九矿东总回风巷在锚网索喷＋u型钢支护难以保证巷道稳定的情况,通过相似材料模拟试验研究不同水平应力作用下锚注支护巷道围岩变形破坏和位移变化特征．试验表明,随着水平应力的增大,底板加强后,水平应力对顶板的作用明显,当水平载荷达到49MPa时有少量浆皮脱落,左肩部出现块状冒落,底板比较稳定,没有发生明显臌起,只出现少量横向裂隙,锚注支护结构能控制围岩变形．将试验结果在现场应用后,通过矿压观测,两帮的最大移近量为144mm,顶底板最大移近量为105mm,锚注支护提高了围岩的自承能力,能够维持巷道稳定,为类似地质条件下的巷道支护提供借鉴．     

3维钢筋支架锚喷支护结构试验研究及工程应用

吸取大跨度空间网架结构的优点,制作一种特殊形式的三维钢筋支架,研究其在高应力软岩巷道支护中的适用性。结合潘三矿区典型巷道工程,完成高地压作用下模型结构室内试验,研究三维钢筋支架锚喷结构的受力、变形破坏规律。依据支架结构特点和室内试验结果,设计出全封闭三维钢筋支架锚喷结构用于巷道的治理。最后工业性试验证明,三维钢筋支架锚喷结构设计合理,能充分发挥材料的特性,不但有很高的承载力,而且具有可缩性,满足高应力软岩巷道的支护要求。     

锚注加固对岩体完整性与准岩体强度的影响

基于葛泉煤矿锚注加固段和非锚注加固对比段巷道钻孔岩芯情况,分析了锚注加固对岩体完整性与准岩体强度的影响．根据巷道矿压显现与维护状况,证明了岩体完整性与岩体强度的提高是影响和改善巷道维护状况的主要因素