自稳隐形拱理论在软岩巷道围岩控制中的应用

 针对软岩巷道围岩的变形破坏特点及岩体的自稳现象,提出了“极限自稳隐形拱”的概念,并给出了自稳隐形拱的椭圆曲线方程,阐明了巷道顶板稳定性控制的重要性,揭示了巷道围岩的控制对象为自稳隐形拱内的危害岩体,明确支护控制的目的是缩小自稳隐形拱,并控制危害岩体的稳定性。通过在裴沟-300轨道大巷的支护实践,为软岩巷道支护控制提供了新的依据。     

基于自稳隐形拱理论和FLAC的巷道支护方案优化

以陕北榆阳煤矿2302运输巷道为背景,使用FLAC数值模拟软件和自稳隐形拱理论对其掘进断面和支护方案进行了优化,从而使之能够更有利于巷道的变形。设计了现场监测方案,并对部分监测结果进行了分析。结果表明:优化的巷道断面和支护方案合理可行,满足了该巷道的安全。     

基于自稳隐形拱理论的锚网索支护技术

基于自稳隐形拱理论的锚杆支护设计,在一般围岩巷道取得了良好的支护效果,但是针对软岩巷道大变形的特点,有必要对其应用进行深入研究.论文对基于自稳隐形拱理论在软岩巷道的应用进行了分析研究,提出了合理的支护方案.现场施工监测表明,该支护方案可以有效地增加锚杆的承载面,防止碎矸冒落,使软岩巷道围岩变形得到有效控制.     

两种高地应力软岩巷道支护

文章从钢管混凝土支架和加强Ｕ型钢可缩支架的结构和力学特征出发，着重介绍两种新型支架在平顶山矿区的应用情况。     

巷道顶板中的自稳隐形拱

根据巷道顶板的受力状况，首次提出巷道顶板中的“自稳隐形拱”概念，并根据这一观点，将顶板岩体划分为4类，即稳定岩体、挤压承载岩体、不稳定岩体和易冒落岩体，为支护设计提供依据。     

基于自稳隐形拱理论的巷帮稳定性分析

基于自稳隐形拱理论,解释了巷帮支护对巷道围岩稳定性的重要性。运用MIDAS/GTS软件,进行了三维的模拟分析,选取了下帮滞后支护和正常支护2种模型,得出了前者比后者巷帮位移量、塑性区面积均大。现场监测结果表明:下帮表面位移量比上帮最大值大114mm左右,再次验证了下帮支护对巷道稳定的影响,为工程实践提出依据。     

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...     

深井软岩巷道支护

介绍了郓城煤矿深部软岩巷道变形破坏特点,对变形破坏原因进行了分析,提出了改进措施和软岩巷道新支护方案。方案实施后,取得了预期效果。     

基于自稳隐形拱理论的强风化顶板支护研究

运用FLAC有限差分法程序,针对凉水井煤矿3-1煤穿越风化带煤巷掘进,分析研究煤巷顶板在有无夹芯(火烧岩)条件下围岩应力场的分布情况,应用自稳隐形拱理论,将岩体承载能力的界限划进锚索锚固范围内,变架棚支护为主动支护,优化支护参数,为复杂层状顶板巷道的支护提供一定的借鉴,具有一定的工程指导意义。     

自稳隐形拱的研究与应用

根据巷道顶板的受力状况,提出了巷道顶板的“自稳隐形拱”概念,并利用大型软件FLAC对开挖后的巷道进行了数值模拟,推导出了自稳隐形拱与极限自稳隐形拱的曲线方程。通过改变巷道断面形状、加帮部锚杆和顶板锚杆,可以改变自稳隐形拱和极限自稳隐形拱的曲线位置,为支护设计提供了依据。     

高应力软岩巷道支护技术

华丰煤矿现已延深至—1100水平．巷道埋深达1150m，矿山压力显现明显，属深部高应力软岩巷道。通过分析华丰煤矿的软岩巷道特点，形成了适合高应力软岩巷道特点的以锚杆支护为主，喷锚喷、锚带网、锚网喷与金属棚、锚索等联合支护的新型支护体系，提高了支护强度，降低了支护成本，取得了很好的社会经济效益。     

山阳煤矿基于自稳隐形拱理论的切眼支护设计研究

综采工作面切眼用来安装综采支架、刮板输送机、采煤机等设备并从此开始回采,要求切眼的跨度较大、安全可靠。通过分析山阳煤矿1507工作面切眼的地质条件,以自稳隐形拱理论为基础,应用“自稳隐形拱最大高度公式”确定顶锚杆长度、应用“极限自稳隐形拱最大高度公式”确定锚索长度、应用“锚入岩层内深度公式”确定锚索锚固长度,并运用其原理对矩形巷道进行了改进,设计了导硐法掘进的刚柔双层网支护的圆弧角矩形切眼。同时在施工中设置了顶板观测站,监测巷道表面收敛量、顶板离层量及锚杆工作荷载等指标指导施工。从其支护效果和支护方案的合理性方面看,成功实现了切眼可靠支护和安全使用。可为类似条件矿井提供借鉴。     

高应力软岩回采巷道支护方案数值模拟

针对清水煤矿软岩回采巷道变形严重这一问题,结合具体的地质条件,在现有支护方案的基础上,设计了2种采用超长锚杆的支护方案。采用FLAC3D数值计算软件,对3种支护方案进行了模拟。通过对回采巷道的塑性区、位移分布和应力分布情况进行了模拟,对比分析确定采用超长锚杆间排距为700 mm的支护方案为最佳方案,可以满足回采巷道的支护要求。     

高应力软岩巷道支护设计及数值模拟

针对某矿T1493风道绕道的具体条件,对其进行了锚网支护参数设计,结合所得到的支护参数,确定其支护形式为全断面锚喷网支护。利用FLAC3D数值模拟软件对该风道绕道3种支护方案的巷道位移变化和塑性区变化进行了模拟,通过对比得出了最佳支护方案。对该风道绕道水平变形、顶板下沉变形和底鼓变形进行了观测,结果发现锚喷网支护满足其支护要求。     

矿岩散体成拱影响下软岩巷道变形破坏特征研究

针对矿岩散体成拱对软岩巷道的稳定性产生影响的问题,对不同成拱结构条件下巷道变形破坏规律进行了研究。以矿山岩石力学理论为指导,对巷道稳定性受散体成拱影响的力学机理进行了理论分析。采用三维数值模拟实验方法,对不同的散体成拱的方式进行了实验研究,获得了成拱条件下软岩巷道的稳定性特征。研究结果表明当出现散体成拱现象时,成拱空区与巷道之间的塑形区将显著增大,从而加剧了巷道的变形破坏。     

高应力软岩巷道支护模拟研究*

针对软岩巷道围岩变形量大,支护困难的特点,应用有限元软件对不同形状巷道进行数值模拟分析,得到不同形状巷道围岩应力分布规律、变形特点及支护材料上的应力分布规律,研究结果对生产实践有一定的应用价值.     

深部高地应力软岩巷道围岩分区破裂模拟及支护设计

基于深部巷道分层破坏现象机理的分析,开展了深部巷道物理模拟破坏试验。结果表明:巷道的破坏自巷道底板开始,向侧墙和拱顶部位依次发展,在拱脚部位不但产生裂缝,而且会产生向巷道内的明显位移;左侧墙最远裂缝距巷帮距离为80 mm,割裂体宽度范围为3~20 mm;右侧墙最远裂缝距巷帮62 mm,割裂体宽度为3~17 mm;底板最远裂缝距巷帮距离为120 mm,割裂体宽度为10~33 mm;拱顶最远处裂缝距巷帮距离为60 mm,割裂体宽度为5~35 mm。针对巷道围岩变形特征,采用高预应力锚杆锚索注浆分次支护,巷道围岩变形得到了有效控制。     

高应力软岩巷道锚注支护的数值分析

采用数值模拟方法,分别对锚杆支护和锚注支护两种方式进行了数值模拟,对两种支护条件下的围岩位移、应力变化情况进行了分析,结果表明锚注支护可以显著的提高围岩强度及支护体系的承载能力,减少巷道的位移,有利于维护巷道的稳定性.     

高应力软岩巷道支护参数优化与实践

开滦林南仓矿-650 m水平巷道以深埋高应力和泥质软碎围岩为主要特征,普通的锚喷技术难以适应围岩的非线性大变形,通过分析高应力泥质软岩巷道的破坏机理及变形规律,提炼了主要支护难点并利用FLAC3D软件进行了模拟计算,优化了支护方法与参数,确定在支护难度较大的地段需匹配0.5 MPa以上支护强度,其实施方法为29U架棚壁后充填结合腿部锁腿和锚索强化,实践中取得了较好的技术经济效果,为同类巷道的施工提供了有益的指导和借鉴。     

高应力软岩回采巷道支护方案确定计算机数值试验

针对某煤矿软岩回采巷道变形严重这一问题,结合具体的地质条件,在现有支护方案的基础上,设计了两种采用超长锚杆的支护方案。采用FLAC3D数值计算软件,对3种支护方案的回采巷道的塑性区、位移分布和应力分布情况进行了模拟,通过对比分析,确定采用超长锚杆间排距为700 mm的支护方案为最佳方案,可以满足回采巷道的支护要求。