软岩巷道锚注支护技术

锚杆是一种常见岩体内部支护形式,容易与普通支护联合,取长补短,发挥各自的优点。因此,出现了许多联合支护形式,锚注支护就是锚喷和注浆联合的一种较好的支护形式。目前,锚注支护已经得到了广泛的应用,特别是在软岩以及其他不稳定岩层中,发挥着不可替代的作用。分析锚注支护的作用机理,可以更好地在实践中运用锚注支护。通过对不稳定岩层巷道的锚注支护的修复案例,更能发现锚注支护的重要作用。     

浅谈软岩巷道锚注支护技术

锚杆是岩体内部的支护形式,容易和普通支护联合,同时发挥支护作用而互不影响,因此出现了许多联合支护形式。目前传统支护体系已不适应大地压的要求,金属支架成本高,且在大地压下也很难维持稳定;而大直径长锚杆、锚索等支护方式既需专用设备,且大量使用时造成支护成本高。本文针对以上问题提出了以内注浆锚杆为核心组成不同支护方式形成锚注支护体系,来解决不同类型的不稳定巷道支护问题。工程实践表明:这项技术加工容易,工艺简单,成本低,易操作,易推广;现已在各类不稳定地层巷道中得到应用。     

深井软岩巷道锚注支护机理分析及其工程应用

通过对锚注支护机理的阐述,研究了锚注支护修复巷道的可行性,结合典型深井软岩巷道变形与破坏形式特征,设计了该返修巷道锚注支护方案,并完成了现场监测分析与评价,工程实践表明,该技术是解决深井高应力软岩巷道支护的有效途径,具有较高的推广应用价值。     

软岩巷道高强锚杆和锚注支护加固机理分析

基于软弱围岩的变形破坏规律，采用有限差分软件FLAC^2D，对普通锚喷支护、高强锚杆和锚注共同支护前后围岩变形破坏规律进行了数值模拟分析，结果表明，锚注支护利用锚杆与注浆相结合的方法，显著提高了围岩的强度和承载能力，扩大了锚杆的使用范围，能有效地控制软岩巷道的围岩变形，具有显著的经济效益。     

锚注软岩巷道流变研究

建立了双向不等压锚注软岩巷道计算模型，将巷道围岩分为锚注加固区和未注围岩区，分别采用不同的粘弹性模型，解出锚注软岩巷道围岩应力，位移粘弹性解，同实际观测得到的锚注软岩巷道位移曲线作比较，证明了其粘弹性解是正确的，研究结果对软岩巷道锚注设计具有一定的参考意义。     

深部高应力极软岩巷道锚注支护技术研究

随着矿山开采的大规模进行和采深的加大,深部高应力极软岩巷道支护问题日益严重。基于深部高应力极软岩巷道国内外支护现状的分析,并针对其破坏特点,提出了以内注浆锚杆为核心的锚注支护体系,来解决深部高应力极软岩巷道支护难题。井下试验表明:锚注支护不仅保持了深部高应力极软岩巷道的稳定,而且提高了施工速度,节约了支护成本,技术经济效益十分显著,具有广阔的推广应用前景。     

软岩巷道支护参数优化与工程实践

 应用软岩支护理论, 分析了梅田六矿软岩巷道的变形机理, 提出了“锚喷加竹条网”的软岩巷道联合支护方案, 根据现场观测和理论分析, 优化了方案中的各项参数, 取得了良好的支护效果。     

金川不良岩层巷道锚注支护试验研究

分析了金川矿区不良岩层巷道支护现状,论述了新型锚注支护技术的适用性。通过锚注支护用于二矿区1198水平分段道修复的现场试验,介绍了锚注支护设计方案、技术参数和施工工艺,巷道修复前后围岩变形观测结果表明,锚注支护取得良好效果。研究认为,锚注支护效果良好、成本低、施工简便,是适合于金川矿山不良岩层巷道特点的新型支护技术,可进一步推广。     

软岩巷道合理支护强度的研究

针对煤矿软岩巷道围岩变形与破坏问题，通过实验研究，确定了有效控制软岩巷道围岩大变形的合理支护强度。并据此研究结果设计了淮南谢桥煤矿极软岩巷道的支护方案与参数。实践证明，研究结果可靠，应用效果良好。     

软岩锚杆强壳体支护结构及合理参数研究

提出了软岩巷道强壳体支护的基本内涵及3种基本支护形式，对锚杆强壳体支护原理进行了力学分析。在此基础上推导出强壳体合理锚杆支护长度、支护间排距、锚杆直径等支护参数的求算公式及其对强壳体结构的影响。研究结果表明，软岩巷道应用“短、细、密”锚杆支护效果优于普通锚杆支护，研究结果在龙口矿务局软岩巷道支护的实践中得到证实。     

FLAC锚杆单元模型的修正及其应用

对FLAC^2D3．3中的锚杆单元模型进行了修正，使其具各模拟锚杆损伤软化的功能。实例分析表明，修正后的模型可有效模拟大变形巷道锚杆支护的特有规律。     

高应力软岩巷道支护失效机制及控制研究

 为明确高应力软岩巷道支护失效机制并验证新型支护形式的有效性,以赵楼煤矿千米深井为工程背景,在围岩变形破坏及支护失效规律现场探测、监测分析基础上,采用数值计算方法,通过对FLAC3D中BEAM单元的修正处理实现了拱架支护体系的精细化模拟,讨论了支护强度等级(拱架形式)、地应力等级、围岩强度等级三个因素对巷道围岩变形量、塑性区范围、支护构件受力状态等的影响规律。在此基础上分析了高应力软岩巷道支护失效机制。对于高应力软岩巷道来说,锚网喷支护具有明显的局限性;具有一定刚度和强度的拱架是一种行之有效的围岩控制途径,是必要的。采用方形钢管约束混凝土拱架支护体系进行现场试验,新型高强拱架支护方式使得巷道围岩稳定性得到有效控制。     

以地应力为基础的锚杆支护设计方法

综合应用计算机数值模拟，现场试验与监测和工程类比等方法，进行锚杆支护参数的优化，是一种包括“地应力测试-地质力学评估-初始设计-现场监测-反馈信息-修改设计”的煤巷锚杆支护动态设计方法。     

深井软岩巷道钢管混凝土支护结构性能试验及应用

 深井软岩及动压巷道支护难度大,传统的支护方式已难以满足需要。为此研发钢管混凝土支架,在实验室测试支架的力学性能,试验支架采用f140 mm×4.5 mm钢管和C40混凝土,由4段构成,接头采用套管连接。在侧向约束、纵向点载荷加压条件下,试验支架的极限承载力为1 504.1 kN,纵向极限压缩变形为82.65 mm,破坏方式为钢管材料屈服破坏。与U型钢支架相比,钢管混凝土支架支护反力大、性价比优越。钢管混凝土支架在煤矿井下巷道支护应用效果良好,有着广泛的推广应用前景。     

软岩隧洞锁脚锚杆–钢拱架联合承载分析

锁脚锚杆–钢拱架联合支护是控制隧洞拱顶下沉的有效措施。为了研究其承载机制,建立软岩隧洞锁脚锚杆–钢拱架联合承载的力学计算模型,考虑钢拱架与锁脚锚杆连接处的弯矩、轴力、剪力传递及变形协调。将钢拱架处理为弹性固定无铰拱,采用结构力学法进行求解。锁脚锚杆的横向效应和轴向效应分析表达式分别采用弹性地基梁法和荷载传递法进行详细推导。通过实例首先研究锁脚锚杆的内力与变形特性,并与未考虑弯矩传递及变形协调的已有文献中的模型结果进行对比,然后讨论不同打设角度对锁脚锚杆与钢拱架连接处的内力和变形的影响,最后应用该模型对比分析围岩侧压力系数、刚度以及锁脚锚杆各参数对控制隧洞拱顶下沉效果的影响规律。得出以下结论:锁脚锚杆最不利受力位置在与钢拱架焊接的部位,该部位应焊接牢固,并且在计算模型中宜考虑焊接部位的弯矩传递;锁脚锚杆横向效应主要集中在端部附近区域,该区域围岩应重点加固,且锚杆过长对发挥其横向作用并无贡献;其打设角度不宜过大,取45°左右为佳;增大单根锁脚锚杆(管)规格或增加数量,可获得更好的支护效果;设计中,围岩侧压力系数宜考虑较小值。     

煤巷锚杆支护成套技术研究与实践

介绍煤巷锚杆支护技术的最新进展与研究成果。在支护理论方面,认为锚杆支护的主要作用在于控制锚固区围岩的离层、滑动、张开裂隙等扩容变形与破坏,最大限度地保持围岩完整性,避免有害变形出现;围岩地质力学测试仪器包括小孔径水压致裂地应力测量装置、围岩强度原位测量装置及钻孔窥视仪的技术特征与使用方法;论述锚杆支护动态信息设计方法的特点与设计步骤,及面向现场工程技术人员使用的支护设计软件组成与功能;分析高强度锚杆支护材料的力学性能,包括锚杆、锚固剂、W型钢带和锚索;最后,介绍井下应用实例,通过监测数据,评价支护效果。实践证明,锚杆支护是目前最适合煤巷的高效、经济的支护方式。     

煤巷强帮支护理论与应用

 在分析煤巷帮部破坏机制和加固机制的基础上,通过建立煤巷力学模型、分析支护力与莫尔圆的关系、研究帮部极限平衡区宽度及巷道耗能机制,提出强帮护顶概念设计,从理论方面对煤巷强帮支护理论进行论证。应用FLAC3D软件对煤巷进行模拟,详细分析巷道开挖引起的围岩力学响应情况,阐明帮锚杆对帮部强度的影响,从数值模拟角度对煤巷强帮支护理论进行论证。最后,煤巷强帮支护理论被成功应用于马兰、官地等矿山煤巷支护设计,在实践中取得良好效果。研究结果表明：(1) 提高煤巷帮部支护强度,一方面可提高帮部对顶板的承载力,另一方面会减小帮部极限平衡区宽度和顶板广义跨度。(2) 提高煤巷帮部结构体与顶板结构体的强度比值和刚度比值,有利于减少帮部结构体塑性铰的数量,使巷道结构体形成合理耗能机制,提高整体稳定性。(3) 针对帮部比顶板岩体强度低的巷道,采用强帮护顶概念设计形成强帮护顶良性作用机制与合理耗能机制,以保证巷道的安全性。(4) 增加煤巷帮锚杆直径、长度或增大帮锚杆布置密度,可达到有效控制围岩变形、减少极限平衡区的效果。(5) 数值模拟与现场应用均表明,提高煤巷帮部的强度可以提高巷道的整体稳定性,煤巷强帮支护理论在工程实践中具有良好的适用性。     

软岩巷道支架壁后充填与围岩关系的研究

支架的高阻和可确保软岩巷道稳定性的关键,受力条件恶凶制着软岩巷道支架支撑能力的发挥,实施支架壁后充填使支架及早承载和均匀受力,可大幅度提高支架的工作阻力,有效地控制巷道围岩地强烈变形,