白芨沟煤矿的锚杆支护

白芨沟煤矿从20世纪70年代就开始使用锚杆支护,随着锚杆支护技术研究的不断深入发展,锚杆种类也在不断更换,也从先前的岩巷锚杆支护,发展到从1992年开始先后在一层煤、二层煤的煤巷中使用锚杆支护,从中小断面巷道使用锚杆,发展到大断面巷道使用锚杆支护,从稳定岩层使用锚杆支护,发展到特殊地质条件的岩层巷道使用锚杆支护。     

破碎带斜坡道超前锚杆加固技术应用

地下工程施工最重要的是控制围岩变形,保证其稳定性。介绍了在破碎带岩层中,为了防止工程围岩松动、冒落、直至倒塌,在掘进前将锚杆预先固结在岩层内,按巷道轮廓线形成岩石围壁,工人可在此保护下安全可靠地进行钻眼爆破工作。然后,采用径向锚杆、喷混凝土、内置拱型槽钢、浇混凝土等达到永久支护。通过武平紫金230斜坡道工程实践表明该法技术经济合理,安全可靠性强。     

锚杆支护煤巷冒顶成因分类新方法

通过对162起锚杆支护煤巷冒顶事故实例的分析研究，提出了以巷道冒顶控制为目标的新的锚杆支护煤巷冒顶成因分类标准及方法，即把冒顶成因分成四大类、12个亚类.4个大类分别为岩层组合劣化型、岩层结构缺陷型、应力突变型和施工不良型.其中岩层组合劣化型占事故总数的66％，是引起冒顶事故的主要原因，所以，如何有效地防治岩层组合劣化型冒顶是保证锚杆支护煤巷安全的首要任务.最后提出了防治锚杆支护煤巷冒顶的技术途径.     

向斜轴部高应力淋水巷道综合支护技术实践

通过分析向斜轴部高应力淋水巷道的地质条件、支护存在的困难,提出了巷道采用锚杆、锚索、槽钢耦合支护,围岩注浆和喷射混凝土加固等综合支护技术,同时进行了矿压观测,从观测结果看,支护效果良好,为今后此类岩层的支护提供了科学的依据.     

新型巷道顶板岩层结构探测仪的研制和应用

自主研制了新型巷道顶板岩层结构探测仪。该探测仪能够在不影响锚杆支护工作的情况下,通过传感器对锚杆钻头钻进参数进行连续检测,实时采集数据并实现自动化处理,在巷道掘进施工时获得顶板的岩层组合和变化特征,为合理确定煤巷锚杆支护参数,有效防止现场生产实践中支护浪费和支护强度不足造成的冒顶事故具有重要价值。     

锚网索耦合支护在深部软岩硐室中的应用

鹤煤九矿地下中央泵房变电所围岩破碎,单一的加固方式效果不佳。根据巷道联合支护原理,采用锚杆、钢筋网、钢带、锚索、喷混凝土＋底角锚杆耦合支护,并依据工程地质条件合理选择支护参数,实现了深部软岩硐室支护结构上的耦合和锚固岩层的整体性。应用表明支护效果良好,达到了稳定支护要求。     

矿井深部采准巷道煤巷锚杆支护参数的选择与确定

为了加快矿井煤巷顶板支护改革，改变传统利用自然承载特性的支护方式．必须推广锚杆支护新工艺。本文通过对采准巷道加打锚杆后巷道围岩移动分析．提出了锚杆参数设计中支护密度、间距、长度、断面选择、布置方式等主要参数选择确定依据及主要技术措施，并进一步阐明锚杆支护是在任何可能发生岩层分离前对原岩进行有效支护，通过阻止岩层移动实现对岩层整体结构的主动承载。因此在拱形卸压区的直接区域煤巷锚杆支护是非常廉价、高效，安全可靠的支护方式。     

地下矿山大型机械化高效喷锚支护技术应用研究

通过对喷锚支护机理进行分析,得出喷锚支护失效的主要原因在于喷锚支护的刚度和极限变形量与围岩不匹配。针对矿区岩体松散破碎的特点及当前锚网支护方式存在的问题,开展了一系列机械化湿喷混凝土与树脂锚杆联合支护的工业性试验研究。首先,完成了聚丙烯纤维混凝土合理配比及抗压、抗拉等指标的试验,并确定了主斜坡道最佳喷层厚度为68~90 mm。其次,通过引进φ25 mm×2 400 mm树脂锚杆,采用全长锚固方式,逐步替代管缝式锚杆。实现了Boomer282双臂凿岩台车的机械化锚杆安装。两种支护方式的技术经济对比分析表明,湿喷混凝土与树脂锚杆相结合的支护形式每米支护成本相对较低、工程质量更可靠,尤其适用于松散破碎岩层中的巷道掘进支护。     

煤巷顶板岩层结构变化的可靠性锚杆支护设计

针对神东矿区锚杆支护煤巷顶板事故频发的现场实际,采用新型顶板岩层结构探测仪对矿区保德煤矿88302综采面回风巷顶板岩层结构进行探测并进行顶板岩层结构划分.运用UDEC3.0平面分析软件对不同岩层结构类型顶板稳定性进行了模拟分析,在此基础上根据顶板岩层结构变化情况对神东矿区保德煤矿88302综采面回风巷顶板进行了补强支护设计,达到了有效遏制锚杆支护煤巷冒顶事故发生的目的.     

向斜轴部巷道支护优化技术实践

分析了向斜轴部高应力淋水巷道的地质条件、支护存在的困难,提出了巷道采用锚杆、锚索、槽钢耦合支护,围岩注浆和喷射混凝土加固等综合支护技术,并进行了矿压观测,取得了较好的支护效果,可为此类岩层的支护提供借鉴。     

地下矿山岩石工程设计机理路径分析方法

介绍用于岩石工程设计的新系统方法———机理路径分析方法 ,指出通过研究岩石工程系统内部的机理网络 ,能够预测系统的总的行为特性 ,能够为地下矿山岩石工程问题的优化设计提供可靠的决策依据。     

水射流辅助刀具破碎岩石机理及射流位置的研究

虽然许多人对水射流辅助机械刀具破岩作过研究,并宣称已取得一些成果．但至今为止,很少见到投入生产使用的大面积破岩的水射流机械．有些研究人员虽然作过半工业或工业试验。但最后却停止了研究,一个重要原因是水射流相对于刀具的位置确定不恰当、当水射流垂直布置在刀具周围时．水射流必须起着为刀具在岩石上开槽及进入岩石裂隙冲走岩石碎块的作用。     

松软煤层巷道围岩变形特征及控制技术

针对松软煤层巷道围岩变形量大、支护结构破坏严重的难题,以华盖山104工作面运输巷为工程背景,在分析巷道围岩变形特征的基础上,采用数值模拟方法,研究了锚网索喷支护巷道围岩位移、应力和塑性区分布特征。研究结果表明,煤层强度低、胶结性差以及支护方式不合理是造成围岩严重变形的主要原因;锚网索喷支护巷道围岩塑性区范围较小,应力集中区位于深部,到巷道中心的距离超过6 m,并取得了较好的工程应用效果。     

深部岩体工程岩爆灾害的事故树分析

通过深入分析深部岩体工程发生岩爆灾害的各种影响因素,利用事故树分析方法找出导致岩爆灾害的最小割集,并对其结构重要度进行分析。结果表明,岩爆灾害是基于高地应力完整硬脆岩体中发生的,岩爆灾害的发生受多因素影响,具有易发性。在目前岩爆机理的研究基础上,通过增强施工安全意识,对防治岩爆灾害的发生起主导作用。研究结果为进一步提高岩爆灾害防治与控制措施提供依据。     

柠条塔煤矿大采高工作面切顶沿空留巷围岩变形机理研究

以柠条塔煤矿大采高工作面预裂切顶沿空留巷为工程背景,采用有限元数值模拟方法分析预裂切顶对沿空留巷围岩应力分布的影响。介绍了沿空留巷支护和爆破施工参数,根据围岩表面位移、顶板离层、恒阻锚索受力、液压支架工作阻力监测数据,分析了从开始留巷到变形稳定矿压显现规律。现场试验表明:切顶卸压自动成巷技术能够切断采动应力传递路径,明显降低了浅埋大采高工作面沿空留巷围岩受到的动压扰动,有效抑制了巷道围岩变形,成巷断面尺寸满足生产要求。     

深部巷道底臌机理及控制对策研究

底臌是深部软岩巷道常见的病害之一。根据软岩支护理论,结合工程实际,提出了锚索+底角注浆锚杆控制底臌方案。模拟结果表明:采用锚索护顶,同时选择具有较高刚度和抗弯能力的注浆底角锚杆,合理布置参数,可以有效切断滑移线场,达到控制底臌的目的。     

基于扰动状态概念的煤岩力学模型

为解决岩质地基、边坡与地下岩体工程扰动与失稳、煤岩扰动与突出等实际问题,需要对岩体工程受扰动后的响应规律与特点进行深入研究。基于扰动状态概念理论,通过定义煤岩类准脆性岩石材料的相对完整状态、完全调整状态,从理论上给出了扰动函数公式,建立了煤岩类准脆性岩石扰动本构模型,并给出了模型参数解析式。通过煤岩和砂岩三轴压缩试验,所建本构模型与试验结果较为吻合,证明所建本构模型可以确定煤岩等准脆性岩石在扰动状态结构微调整过程中,任一状态下的扰动函数和应力-应变情况,为研究煤岩类准脆性工程材料受扰动后的力学特性提供了一种新的途径。     

切槽孔爆破技术在不稳岩石巷道施工中的应用

切槽孔爆破在不稳固岩石巷道掘进施工中的应用,降低爆破时对围岩的扰动,从而提高围岩的稳定性,使施工安全,达到降低工程投资的目的.     

复杂围岩条件下开切眼全锚支护

采煤工作面的开切眼不仅跨度大 ,而且是采煤设备安装的场所 ,对于空间的安全有较高的要求。以往开切眼的支护一般为木棚 ,使开切眼的空间狭小 ,对于安装设备的效率和安全有很大影响。马兰矿 2 #煤层的顶板为多层不同性质的岩层和薄煤层组成 ,属于复杂性顶板 ,用木棚支护 ,开切眼围岩变形大 ,安装空间狭小 ,使安装效率低下 ,而且木材消耗量大。用锚杆 +锚索支护获得成功 ,从根本上改善了综采设备安装的环境 ,提高了安装的效率和安全可靠性 ,降低了开切眼的支护成本和劳动强度     

切顶卸压自成巷技术在浅埋中厚煤层开采中的应用

基于岩体碎胀特性是切顶卸压沿空留巷技术切顶参数计算和设计的关键,本文以哈拉沟煤矿12201工作面为工程背景,通过现场实测、理论分析等方法对采空区矸石碎胀特性及控制技术进行研究。现场实测表明:采空区顶板从垮落、压实到稳定,经历了三个过程,确定了每个过程的影响范围与时间效应,准确地测出采空区顶板稳定后的碎胀系数k为1.35～1.40,确定了切顶深度6m的合理性。通过建立冒落矸石稳定后力学模型,揭示了冒落矸石与留巷巷内支护的协同作用原理,提出了在工作面支架后挡矸装置采用由11#工字钢、金属网以及单体液压支柱联合而成体系进行支护,最后取得了良好的成巷效果。