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。     

软岩巷道支护数值模拟效果分析与研究

利用数值模拟软件对理论研究得出的耦合方案进行计算,模拟结果说明在耦合支护作用下,各个支护结构之间相互配合,钢筋网和混凝土喷层提供较强的刚度和强度,使得巷道围岩能够形成一个整体承载圈,巷道浅表围岩位移量基本保持一致。工作面回采时,耦合支护的支护效果比工字钢梯形棚支护对顶板和左帮的控制效果更加出色。     

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。     

软岩巷道锚注联合支护的数值模拟研究

以葛泉矿-190南翼运输大巷为研究对象,采用UDEC数值模拟软件对该巷道在全断面锚喷支护和全断面注浆与锚喷联合支护两种条件下围岩应力分布、围岩塑性区范围、围岩位移和锚杆受力情况进行了分析。结果表明:注浆能够改善锚杆受力状况;全断面注浆与锚喷联合支护能够改善围岩应力分布状况,缩小围岩塑性区范围,在巷道周边形成圆形承载拱,从而保证围岩的长期稳定。工程应用表明,通过数值模拟确定的支护方案是合理的。     

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。     

深部软岩巷道耦合支护方案的数值模拟

结合深部软岩巷道特殊的地质状况和围岩环境,分别采用“锚网+钢带+锚索+喷射混凝土”和“恒阻大变形锚杆＋钢带+底角注浆锚管”的耦合支护方案,并利用有限差分软件FLAC3D,对深部软岩巷道在开挖后出现的破坏情况进行了动态数值模拟,并对比分析了巷道在不同支护条件下的应力应变分布规律以及支护体的受力状况,为深部软岩巷道支护方案的选用提供了科学依据。     

深部开采软岩巷道耦合支护数值模拟研究

煤矿软岩巷道工程支护,尤其是深部高应力软岩巷道支护,一直是矿业工程难点问题之一。为了解决深部煤矿软岩巷道易变形,支护难度大等问题,通过对深部煤矿开采软岩巷道的变形破坏机理的研究结合现场施工情况,借助数值模拟软件FLAC~(3D)模拟巷道无支护以及锚杆锚索锚网砌碹联合支护巷道变形破坏情况,得出在锚杆锚索锚网砌碹联合支护的作用下巷道顶底板以及两帮的变形量明显变小,可以很好地控制软岩巷道的变形。结果表明:锚杆锚索锚网砌碹联合支护对于解决煤矿软岩巷道支护具有良好的效果。     

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。     

李家壕煤矿软岩大断面斜井井筒施工技术

针对李家壕煤矿软岩大断面斜井井筒施工的具体情况,研究分析了施工难点,提出了采用两台掘进机分上、下两层,一台在前,一台在后的掘进方案;为确保掘进安全,选用了设前探梁方式进行顶板临时支护,永久支护采用锚网喷联合支护方式,实践结果达到了快速安全完成软岩大断面斜井井筒施工的目的。     

大断面软岩斜井高强度钢管混凝土支架支护技术

查干淖尔矿主斜井泥岩段围岩变形量大,速度快,巷道支护困难,结合主斜井泥岩段膨胀性软岩的工程地质条件和围岩变形特征,并结合主斜井泥岩段的巷道围岩变形特点,设计了高强度钢管混凝土支架支护方案,其中,巷道断面采用马蹄形,钢管混凝土支架主体钢管选用194 mm×10 mm无缝钢管,充填C40钢纤维混凝土,辅助金属网支护和混凝土喷层支护。通过数值分析可知,主斜井泥岩段开挖后及时施加钢管混凝土支架支护方案,钢管混凝土支架承载能力大,能够提供强大的支护反力,限制巷道围岩向巷道空间的移动,保证巷道围岩稳定和支护结构可靠。通过巷道施工和现场监测分析可知,大断面软岩巷道高强度快速支护方案易于施工,能够维持主斜井泥岩段软岩巷道围岩的稳定。     

白垩系软岩斜井综掘机械化施工技术研究

针对内蒙、新疆等西北部地区白垩系软岩遇水解体、抗压强度低等地质特点,介绍了巷道掘进采用可前移、升降的盾构保护、同步架棚跟进、综掘机械化快速施工技术,施工实践表明取得了一定的效果,获部级科学技术创新成果奖.     

"软岩"矿井开拓准备巷道支护研究

"软岩"矿井工程支护是一个复杂的系统问题,必须从分析矿井地质条件入手,对矿井开拓廷深方式、开拓准备巷道层位选择,巷道布局及巷道密度确定、煤柱留设、巷道水治理、巷道支护方案、工程技术管理、工程质量管理等方面进行系统的研究,从而提出"软岩"工程的合理治理方案.     

朱仙庄煤矿软岩巷道支护研究

根据对朱仙庄煤矿五采区运输大巷围岩物理力学性质的分析,确定其合理支护形式及支护参数,取得了良好的支护效果.     

邢东矿井主副暗斜井支护优化设计

主副暗斜井是连接下部采区的两条主要下山，通过工程类比和监控量测，对下山的支护设计进行了合理优化，并对支护设计进行了理论分析和验算。     

薛村矿高应力软岩巷道支护数值模拟研究

采用FLAC3D对3种支护方案进行数值模拟计算,确定了锚杆、锚索、注浆加固和反底拱的综合支护方案.从现场巷道位移观测结果看,数值模拟与矿压观测结果基本吻合.     

温度-应力-化学三场耦合作用下深部软岩巷道蠕变规律数值模拟

描述了所建立的连续介质温度场-应力场-化学场三场耦合控制方程。使用有限元程序对地下1 500 m的深部软岩巷道蠕变规律进行了温度场、应力场和化学场三场耦合过程的三维数值模拟,分析了温度场、应力场和化学场对深部软岩巷道蠕变规律的影响。结果表明,深部软岩巷道产生大应变,主要来源是蠕变,弹性应变和热应变次之;温度场、应力场和化学场对深部软岩巷道蠕变都产生不可忽视的影响,就影响程度来看,应力场影响最大,化学场和温度场次之。     

夜长坪矿软岩巷道围岩变形机理及控制

基于巷道围岩的物理、力学性质的实验室测试以及现场围岩变形的监测结果,探讨了软破围岩条件下巷道变形破坏机理和特征。通过室内试验和井下巷道试验研究了围岩的膨胀变形规律、钢纤维混凝土和高强度锚杆的力学特性。以围压恢复加固理论为指导,采用物理模拟和数值分析对支护参数进行优化,提出了带有顶、底拱的全封闭强化支护的主动和被动联合支护控制技术。工业试验结果表明,软破围岩条件下的巷道工程采用该类联合支护技术能够有效地控制巷道地压,提高了巷道抗变形能力,延长了安全稳定期。     

急倾斜煤层矸石充填采场围岩运移规律数值模拟分析

急倾斜煤层矸石充填开采可以有效的抑制煤层及顶底板动力现象，有利于提高“支架-围岩”系统稳定性。在对急倾斜煤层矸石充填开采围岩移动变形的影响因素分析的基础上，运用UDEC数值模拟软件，对不同煤层倾角、埋深、充填率和充填体强度条件下，围岩的运移规律进行了研究。研究表明：随着煤层倾角的增加，顶板变形量和扰动范围减小，而底板移动变形逐渐增加|埋深越深，围岩的应力集中程度和最大下沉值越高|随着充填率和充填体强度的增加，采场围岩的移动变形量减少，稳定性增强。该研究可以为急倾斜煤层安全高效开采提供借鉴。