软岩巷道支护方案的数值模拟研究

采用岩土工程数值模拟软件ZD—σ ,对软岩巷道采用不同支护方案的支护效果进行了数值模拟研究。研究表明 ,锚注支护从加固围岩出发 ,通过内注浆锚杆注浆 ,将巷道围岩胶结成整体 ,大大提高了巷道围岩的强度和承载能力 ,从而保证了巷道的稳定性。     

软岩动压巷道锚杆注浆支护方式探讨

我国软岩巷道主要采用金属可缩性支架支护方式，需要大量钢材，并且严重制约了矿井生产效率。为改革这种传统的支护工艺，相继使用管缝式锚杆、可拉伸锚杆、组合锚杆和锚杆桁架等支护形式。但是，由于软岩动压巷道中围岩的松动范围较大、岩体强度较低，单纯使用锚杆支护难以使破碎岩块完全处于受压状态而形成组合拱，采用锚杆支护与注浆加固相结合的方法，可以充分调动围岩的承载能力，保证巷道围岩稳定。     

软岩巷道锚杆支护效果的数值模拟研究

本文采用ＦＬＡＣ非线性大变形程序对小铁山矿沿脉联络巷道无支护时和锚杆支护时的受力和变形特征进行了分析,结果表明锚杆支护结构可以很好地限制巷道的变形。通过计算,为合理地进行巷道支护设计和锚杆支护结构参数的选取提供了依据。     

软岩巷道支护优化及数值模拟研究

为解决新疆沙吉海煤矿的工程问题,决定采用FLAC~(3D)有限差分法三维数值模拟方法,对该软岩巷道在不同支护条件下的围岩变形状况进行分析,确定较为合理的支护方案。根据数值模拟的所得结果,决定将原有支护锚杆长度缩短0.2 m,其不仅提高了支护效率、节约了成本,更为下一步的工程实际应用提供了较为可靠的参考依据。     

软岩巷道支护优化及数值模拟研究

针对贵州某矿121运输巷的支护难题,提出了"锚杆(索)+钢筋网+灌浆+双U型钢棚"的支护方案,采用FLAC3D数值模拟软件对设计方案进行模拟分析,验证了方案的合理性,模拟不同断面形状不同支护方案的支护效果,确定巷道断面形状为半圆拱形并将设计支护方案成功应用生产现场。90 d的监测结果表明:顶板、两帮、底板最大变形量分别为109,92,66 mm,巷道在修复45 d后变形趋于稳定,支护效果良好。     

软岩回采巷道锚杆支护技术数值模拟研究

采用数值模拟软件FLAC2D,对软岩巷道锚杆支护后围岩变形和破坏规律进行了数值模拟,并分析了支护后围岩的应力、位移及塑性区的变化情况。将数值模拟结果与现场实测结果进行了系统分析,结果表明,对于软岩回采巷道采用锚杆支护,能够有效控制围岩深部的大变形,保持巷道的稳定。     

深井软岩巷道围岩变形数值模拟及支护优化

在淮南某矿-960m北翼C13底板轨道大巷围岩的力学性质参数的实验测试值以及现场围岩变形观测结果的基础上,运用Flac3D软件进行模拟计算,分析了该深井软岩巷道围岩的变形特性。模拟和监测表明:两帮收缩和底臌是深井软岩巷道围岩的主要变形,其中巷道底板的有效控制是保证巷道围岩稳定的关键。提出了以改进初次支护强度和增大底角锚杆角度、增加锚杆密度并配合全断面注浆为主要技术特点的支护方案。现场实践结果表明,该支护方案较适用于深井软岩巷道。     

深部软岩巷道锚注支护机理数值模拟研究

自主研制了破裂岩样承压注浆试验设备,开展了破裂岩体注浆加固力学特性试验,分析了破裂岩样注浆加固前后的力学特性与微观结构。提出了"锚注加固体等效层"概念,采用FLAC~(3D)数值模拟研究了深部软岩巷道锚注支护机理,揭示了"锚注加固体等效层"厚度、弹性模量、内聚力、内摩擦角对巷道围岩位移及塑性区的影响规律,即随着"锚注加固体等效层"参数的提高,巷道围岩位移及塑性区随之降低,体现了注浆可提高破裂岩体的完整性与强度,为锚注支护参数优化设计奠定了基础。     

软岩巷道高强锚杆辅助锚注支护机理及应用

基于软岩巷道变形破坏规律,对高强锚杆辅助锚注支护加固机理进行了研究分析．采用有限差分软件FLAC^2D,对深部软岩巷道使用普通锚喷支护、高强锚杆支护和高强锚杆辅助锚注支护前后围岩变形破坏规律进行了数值模拟,对锚注支护前后围岩的位移及塑性区的变化情况进行了系统分析,并与现场实测结果进行了对比．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,极大地提高了软岩巷道的支护效果,扩大了锚杆的使用范围,能有效控制软岩巷道的围岩变形,具有显著的经济效益．     

弱胶结软岩地层相邻大断面巷道合理间距研究

基于相邻巷道开挖扰动和爆破振动对已有巷道影响的理论分析, 推导了相邻大断面巷道合理间距的确定公式。以麦垛山马头门硐室与主变电所巷道间距设计为依托, 利用数值方法计算变间距多个模型的开挖扰动影响, 以确定其巷道间距。研究结果表明, 麦垛山马头门硐室与主变电所巷道间距的理论计算值应不低于36.6 m;数值分析发现当巷道间距为40 m时, 马头门硐室与主变电所巷道中间围岩的应力场已接近原岩应力, 巷道围岩位移场与塑性区基本趋于对称稳定, 马头门硐室支护荷载与未受影响前基本一致。利用上述研究成果, 综合现场施工状况, 最终确定其间距为40 m。工程施工后硐室与巷道稳定, 验证了在软岩地层中该巷道间距设计的科学合理性。     

软岩巷道合理支护时间模拟研究

以河南义马常村煤矿掘前预采卸压试验的21盘区延深下山为研究对象,采用Bingham硬化模型及德鲁克-普拉格屈服准则,利用二维弹-黏塑性有限元理论进行数值模拟,揭示出巷道围岩变形随时间的变化规律,确定了巷道合理支护时间,并对巷道围岩支护参数进行了敏感性分析,揭示出围岩支护参数对巷道围岩稳定性的影响．模拟结果表明,将二雏弹-黏塑性有限无理论用于软岩巷道的优化设计具有重要意义．     

深井软岩巷道高强全锚注支护机理与技术应用

针对深井巷道围岩脆延性转化及地质(工程)软岩大变形力学特性,通过力学试验、实测检验等综合研究方法,对高强锚注支护作用机理进行了初步探索。研究表明:高强全锚注支护实现了由传统端锚向全锚的转变,支护系统刚度提高了5.8倍,抗剪强度提高了0.4~0.5倍,扩大了支护结构的有效承载范围,改善了围岩应力状态,提高了围岩自承能力;平煤一矿千米埋深回风上山试验段采用高强中空注浆锚杆、高强中空注浆锚索进行高强全锚注支护,巷道两帮移近量5 mm,顶板最大变形量600 mm,相比原支护,显著降低了围岩变形量,简单修复即可实现巷道持久稳定。     

岩层钻孔探测仪在锚注修复巷道中的应用

在锚杆注浆修复巷道的施工中使用了一种新型岩层探测仪器,直观、清晰地观测到围岩内部的破坏情况和松动圈的范围。在此基础上进行了注浆锚杆和注浆孔的参数设计。现场实验获得成功,较好地控制住了巷道的围岩变形。     

软岩巷道破碎顶板支护设计优化

针对1104运输顺槽支护难度大、支护效果差、支护失效现象,矿通过研究分析了破碎顶板原支护主要存在的问题,对其进行优化,优化后的支护能够满足破碎顶板支护需求,保证了巷道安全掘进。     

软岩巷道交岔点稳定性数值模拟研究

借助有限元软件ANSYS对软岩巷道交岔点的稳定性进行数值模拟分析,研究巷道交岔点的应力场及应力集中系数、收敛变形等变化规律以及软岩巷道交岔点围岩的破坏特性,对其进行稳定性评价。研究认为,软岩巷道交岔点处应力集中系数远高于其他部位的应力集中系数,其中锐角侧应力集中程度较高,容易出现稳定性问题。交岔点的收敛变形以顶板变形为主,故顶板的稳定性较差,软岩巷道交岔点两帮和拱肩是巷道的薄弱部位,稳定性较差。     

软岩巷道变形规律的数值模拟研究

红庙煤矿为典型的软岩矿井,采动影响、水化作用及其水平应力等因素的综合作用增加了巷道支护的难度。利用FLAC3D数值软件模拟分析软岩巷道的变形规律,分析了采动、应力分布等情况对巷道变形规律的影响,为巷道的设计及支护方案的选择提供了依据。     

软岩矿井采区巷道优化设计

针对小康矿的煤层赋存状况及自然地质条件围绕软岩矿井采区巷道设计优化的问题进行了研究和实践,本标兼治,发挥了总体效果,确保了"一井一面",实现了软岩复杂条件矿井安全高效集约化生产。