基于地应力的巷道支护参数设计研究

围岩强度与地应力的关系是导致巷道破坏的重要影响因素。分析了锚杆支护与围岩应力的关系、预应力锚杆与围岩变形的关系,然后数值模拟分析了不同支护条件下围岩破坏情况和应力分布情况。数值模拟得出,构造应力场下,顶板在锚杆锚索联合支护下,巷道变形量很小,巷道支护效果良好,顶板离层现象基本消失。以某矿为例,对巷道进行地应力测试以及巷道支护设计,通过锚网喷联合支护,特别是对顶板进行加固,支护取到了良好的效果。     

巷道地应力测量及在锚杆支护中的应用

水压致裂地应力测量是一种快捷,准确的测量方法,能够确定主应力大小和方向,为锚杆支护设计提供可靠依据。动态信息设计法的实施,为巷道锚杆支护提供了科学、合理的设计方案,保证了巷道安全,取得了显著的经济效益和社会效益。     

成庄矿四盘区地应力对巷道及围岩影响支护参数研究

根据地质力学测试原理选取具有代表性的测试地点进行现场实测,对测试数据进行分析得到准确的成庄矿四盘区地应力、围岩强度和围岩结构等基本地质力学参数;采用数值模拟方法进行了地应力分布与巷道布置应力场的关系研究;结合锚杆支护设计原则对成庄矿工作面顺槽巷道支护方式及参数进行研究;最终确定适合成庄矿四盘区工作面顺槽巷道的支护参数,并成功应用于四盘区巷道支护现场实践。     

虎龙沟矿巷道破碎围岩测试及支护设计

基于虎龙沟矿5号煤层工程地质条件,在测试巷道布置钻孔,采用电子钻孔窥视仪、小孔径水压致裂地应力测量仪和WQCZ-56型围岩强度测试装置进行巷道围岩的地质力学测试,结果显示：该区域属于中等偏高应力值区、井下应力场受构造影响较大;5号煤层直接顶赋存稳定,上覆岩层致密坚硬,完整性相对较好。煤体强度平均值为10.29 MPa,煤体完整性相对较好。根据测试结果分析了巷道支护原理,并利用数值模拟确定了最终的支护方案。     

整合矿井采空区内掘进巷道围岩加固支护技术

针对整合矿井复采前巷道掘进极易揭露采空区的问题,在理论分析、数值模拟和矿压观测的基础上,根据掘进巷道遇到高冒区和空巷的不同情况采用锚杆、锚索网与料石墙工字钢棚多种联合支护技术手段对采空区内掘进巷道进行围岩加固支护,解决了整合矿井采空区内掘进巷道围岩覆岩强度较低、自承载结构能力差的围岩控制技术难题。实践表明,该加固支护技术有效保证了采空区内巷道围岩稳定,两帮移近量118～141mm,顶底板移近量123～133mm。     

经坊矿坚硬顶板下巷道破碎围岩测试及支护设计

为了解决经坊矿巷道围岩控制问题,对该巷道煤层围岩进行地质力学测试,结果显示:该区域属于中等偏高应力值区、井下应力场受构造影响较大;巷道顶板岩层坚硬,两帮煤体易于破碎.根据测试结果分析了巷道支护原理,并利用数值模拟对不同支护方案下巷道围岩应力及位移进行研究,结果显示方案2能有效地控制围岩变形;最终支护方案现场应用后,巷道...     

回采巷道围岩稳定性分类及支护型式确定

在现场实测和实验室实验的基础上，对姚桥煤矿二水平回采巷道围岩稳定性进行分类，结合二水平回采巷道的特点，提出了针对不同围岩分类的巷道支护型式。为二水平的高产高效开采创造了必要条件。     

深井地应力对巷道支护设计的影响

文章介绍了某采深840m煤矿扩大区的地应力实测结果,分析了地应力的分布特征和对巷道布置及稳定性的影响,采用最大水平主应力与巷道布置的方向进行支护设计,实施了对称非对称联合支护技术,取得了良好的支护效果.     

金山店铁矿高岭土围岩巷道支护设计及数值模拟分析

针对武钢集团金山店铁矿井下高岭土围岩巷道的破坏和现有支护形式,进行研究和再设计。对于强度低、水理性强、自稳性差的高岭土化岩体巷道,采用具有快速封闭、防水和围压恢复的的支护功能;设计采用锚喷网+筑墙护壁+钢筋条带的支护形式。数值模拟模型采用AutoCAD建模导入ANSYS中,进而通过第三方软件导入到FLAC^3D中计算。通过模拟巷道支护前后的塑性区、XY轴应力位移分析,论证出设计支护形式围压的存在使得巷道围岩强度提高,破坏范围减小,证实设计支护方案是可行、可靠的。     

金山店铁矿高岭土围岩巷道支护设计及数值模拟分析

针对武钢集团金山店铁矿井下高岭土围岩巷道的破坏和现有支护形式,进行研究和再设计。对于强度低、水理性强、自稳性差的高岭土化岩体巷道,采用具有快速封闭、防水和围压恢复的的支护功能;设计采用锚喷网+筑墙护壁+钢筋条带的支护形式。数值模拟模型采用AutoCAD建模导入ANSYS中,进而通过第三方软件导入到FLAC3D中计算。通过模拟巷道支护前后的塑性区、XY轴应力位移分析,论证出设计支护形式围压的存在使得巷道围岩强度提高,破坏范围减小,证实设计支护方案是可行、可靠的。     

深部高应力围岩动压巷道让压支护技术应用

为解决深部高应力动压巷道维护的技术难题,本文以某矿113下09工作面深部动压影响巷道为背景,提出了“高强预应力锚杆+让压结构”的有效技术方案,确定了合理支护参数。采用预应力让压锚杆进行支护后,使动压作用下巷道围岩稳定性提高,具有明显的技术经济和社会效益。     

大断面巷道围岩变形机理及支护技术研究

为解决大断面巷道围岩变形量大、巷道支护困难等问题,以曹家滩煤矿122108工作面主运顺槽为背景,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,对巷道围岩变形破坏力学机理和掘进过程中的应力场、位移场和塑性区进行分析,总结巷道掘进过程中围岩的变形破坏规律,在此基础上对巷道支护参数进行优化.结果表明:采用"锚杆+锚索+塑钢网+钢筋网"...     

锚杆支护在Ⅳ类围岩巷道中的矿压显现研究

通过观测Ⅳ类围岩巷道中的矿压显现，揭示出锚杆支护巷道在该类围岩中的矿压规律和支护特点。     

节理岩巷应力分布规律与失稳机制研究

为研究具有层状特征的节理岩巷应力分布规律与变形机制及控制对策,通过将巷道直墙拱形断面等效为圆形断面,分析层状节理岩巷应力分布和应力集中影响,并以云南某矿埋深为750 m的阶段运输巷道为研究对象,通过现场调查和Phase 2数值模拟等方法,分析了巷道变形机制并给出了相应的支护对策.结果表明:通过粒子群算法得出的巷道应力集...     

地应力场方向对巷道围岩稳定性的影响

地应力测试结果表明在构造应力场水平应力是垂直应力的1.8～2.7倍,而且两个水平应力之比是1.5～2.5。构造应力场是影响对巷道稳定的主要因素之一。本文运用COMSOL 3D有限元软件在初始应力场轴向变化的情况下模拟了巷道围岩的应力状态,分析得出巷道轴向与最大水平应力方向之间的夹角越大,巷道越不稳定。此时巷道围岩的剪破坏区深入到巷道顶底板。因此在构造应力场掘进巷道时要尽量使最大水平应力方向与巷道轴向一致。     

极软岩层巷道围岩控制机理及支护技术

为了探讨极软岩巷道围岩合理的控制方法,根据牛马司矿业公司水井头煤矿412下山地质构造条件和围岩特征,采用现场观测、X射线衍射图谱分析和钻孔窥视仪观测,分析了极软岩层巷道的岩石矿物成份、变形机理和破坏原因,提出了高阻让压、大刚度、高强度耦合支护技术,并运用FLAC2D进行数值模拟,结果表明采用大刚度、高强度耦合支护是可行的.根据现场监测数据和耦合支护原理,确定了合理的各支护环节耦合支护时间,工程实践表明,该技术能够软岩有效的控制极软岩巷道围岩的强烈变形,保证巷道的稳定,为解决类似条件的极软岩巷道支护问题提供了新的思路.     

深井软岩巷道强力一次性支护技术研究及应用

为解决14040工作面下顺槽底抽巷深井软岩巷道围岩变形显著问题,针对巷道地质条件及原支护变形情况,分析了巷道变形原因,研究了深井软岩巷道变形控制机理,同时根据巷道条件提出了强力一次性支护技术,通过数值模拟研究了围岩控制效果,并进行现场观测验证了支护技术的围岩控制效果.研究结果表明:原支护围岩控制效果不佳的根本原因是泥岩...     

高地应力软岩巷道锚网索拱协同耦合支护技术研究

针对高地应力软岩巷道变形量大、持续时间长、难于支护的问题,以锚网索拱协同耦合支护思路为指导,通过现场钻孔观测、支护参数计算、数值模拟分析,对巷道关键部位锚索二次耦合支护技术进行了研究,提出了合理的支护体系方案.研究结果表明,锚网索拱耦合支护方式可以有效调整深部围岩强度,减小巷道变形量.在试验巷道顶板中线25°左右范围内...     

地应力对煤矿巷道围岩稳定性影响研究

为了确定采场布局和回采顺序,确保巷道围岩的相对稳定,分析了矿井所处的地应力状态、类型和作用特征。采用水压致裂地应力测量仪以及水压致裂法系统地对15号煤层进行地应力现场实测,得到不同位置的地应力数据。通过对实测数据的系统分析,得出盘区范围内地应力场的分布规律、巷道顶板稳定性受最大水平地应力的影响程度以及不同掘进方向巷道状况的差异。研究结果为采场合理布置及煤矿巷道支护设计强度提供计算参数,对于井巷布置和矿山安全高效生产具有重要指导意义。     

基于采动应力场与微震活动性的岩体稳定性分析

为了研究采矿活动中的应力场、微震活动规律与围岩稳定性之间的关系,依托石人沟铁矿工程实例,详细分析该矿15号勘探线附近区域地下空区形成及露天坑内排过程中围岩体内部微破裂的产生、聚集及演化规律。利用有限元软件ANSYS建立力学模型,模拟不同采矿活动中的应力场分布。然后通过对比同一时期应力场与微震事件分布状态揭示应力场与微震活动性之间的关系：应力状态的改变会诱发岩体内部微破裂（微震活动性）的产生,应力集中会引起微震事件的区域性聚集。结合现场岩体地质状况,发现高能量微震事件大量聚集的区域岩体破坏程度较周围区域更为严重,说明微震事件所释放的能量及事件密度是岩体内部破坏程度的真实反映,因而将它们作为岩体稳定性的评价指标是可行的。最后,基于对以上关系的认识,结合下阶段矿山应力场分布状况预测了石人沟铁矿可能会发生岩体失稳破坏和地质灾害的危险区域,并提出了相应的防治措施。