巷道围岩承载结构弹塑性理论分析

为了分析巷道围岩承载结构与支护的相互作用,建立了圆形巷道围岩内、外承载结构弹塑性分析力学模型,应用广义Hoek-Brown破坏准则和弹塑性基本理论,得到了塑性区半径和围岩承载结构相关参数的表达式.通过实例分析了巷道围岩承载结构与围岩稳定的关系,以及支护力对巷道围岩承载结构相关参数的影响.结果表明:外承载结构位置、宽度以及塑性承载结构宽度与巷道围岩变形量及塑性区范围密切相关;随支护力增大,巷道围岩承载结构越靠近巷道周边.     

基于岩体质量等级的巷道围岩承载结构分析

针对深部开采下巷道稳定性问题,以某铅锌矿 568 m 水平中段巷道为工程背景,通过支撑结构理论计算 模型,结合 FLAC3D 数值模拟实验,揭示不同岩体质量等级下巷道承载结构分布特征,分析岩体质量等级对各承载结 构区域下最大、最小主应力分布及塑性破坏特征的影响。 研究发现:①岩体质量等级每提高一级,浅、深和关键支撑层 厚度分别平均增加 0. 43、0. 65、0. 21 m,该矿深部巷道的浅、深和关键支撑层厚度分别在 0. 42 ~ 0. 85、2. 31 ~ 3. 08、0. 46 ~ 1. 02 m 之间;②随着岩体质量等级的增加,各支撑层内最大、最小主应力值呈增加趋势,不同区域内应力分布具有 明显的差异性;③关键支撑层外边界到巷道边界之间的围岩会发生塑性破坏;围岩强度较低时,浅部支撑层内巷道底 板及拱角容易出现拉伸破坏,这导致部分巷道出现底角破碎、两帮岩体沿节理面破坏的现象。 岩体质量等级越高,关 键支撑层离巷道越远,塑性破坏范围越大。     

深部破裂岩体锚注加固结构承载机理分析

针对深部巷道围岩变形失稳特点，在分析锚注加固结构承载机理的基础上，提出锚注加固形成的多重组合拱结构是控制深部破裂岩体变形、发挥应力强化特性的关键层，并运用弹塑性理论给出了锚注加固结构极限承载能力的确定方法．     

锚杆支护与围岩共同承载的协调性

锚杆是在围岩体内部发挥支护和加固作用的，如何与围岩的状态和变形特点相协调，是决定锚杆支护效果的关键因素，围岩与锚杆通过锚固力相互作用。通过分解锚固力，研究其作用过程与特点，提出了锚杆与围岩相互作用关系曲线，揭示了影响协调性的主要因素，分析比较了锚杆、注浆和支架支护的承载协调性，得出全长锚固锚杆的承载协调性优于其它支护形式。     

巷道顶板离层群对锚固荷载影响的弹性分析

巷道顶板围岩由于变形的不协调常常会产生单个离层或多个离层群。在单个离层弹性分析的基础上,根据叠加原理对离层群引起的锚杆应力分布进行了归纳,得出应力曲线为多峰曲线。通过对不同情况的参数分析,得出:离层值越大,离层位置越靠近边缘,离层对锚固体的荷载影响就越大。离层对锚固体剪应力的影响较大,锚固体界面会因离层值过大而产生滑移破坏。     

锚杆锚固区承载层范围影响因素研究

针对锚杆支护中锚固区承载层范围与其影响因素之间的关系问题,采用理论分析与数值模拟开展了相关研究。首先,采用理论分析明确了锚杆锚固区承载层厚度b与锚固承载层边界的支护强度P_ib呈正比关系,即锚固承载层越厚巷道围岩越稳定;其次,采用FLAC^3D数值模拟软件分析了预紧力分别为50、100、150、200 kN,锚杆间距分别为0.8、1.0、1.2、1.5m时锚固区承载层厚度和体积的变化规律。研究结果表明,随着锚杆预紧力的增加、锚杆间距的减小,锚固区承载层的厚度和体积也随着增大;锚杆预紧力与锚固区体积呈指数关系;锚杆间距存在临界值,当间距大于该临界值时锚固区体积急剧下降。研究成果可为锚杆支护参数设计及工程技术开发提供理论依据与参考。     

承载岸堤开挖与锚固支护有限元分析

通过对库区承载岸堤在开挖过程中锚固支护的有限元分析,计算了开挖工况和承载工况下岸堤的稳定性,并采用了有限元强度折减法分别计算了两种工况下相应的安全系数。采用有限元三维模型中的3-D接触类型,对承载岸堤开挖与锚固支护进行了数值模拟。     

岩体结构面锚固剪切特性的数值分析

为了探讨锚杆加固情况下,岩体结构面的力学和变形特征,利用数值分析方法建立结构面直剪三维计算模型,分别改变结构面的表面形态和锚杆倾角,分析其对于结构面强度和变形特征的影响,结果表明：结构面加锚后,剪切强度得到提高,并且等效黏结力的提高幅度较大;结构面起伏角为0时,锚杆倾角为15°对应的剪切强度最大;随着锚杆倾角的增大,试样的剪切强度逐渐减小;结构面起伏角为17°时,剪切强度最大值均出现在锚杆倾角为30~50°的范围内。     

承载岸堤开挖与锚固支护有限元分析

通过对库区承载岸堤在开挖过程中锚固支护的有限元分析,计算了开挖工况和承载工况下岸堤的稳定性,并采用了有限元强度折减法分别计算了两种工况下相应的安全系数。采用有限元三维模型中的3-D接触类型,对承载岸堤开挖与锚固支护进行了数值模拟。     

基于锚杆拉拔试验优化锚固承载特性研究

为提高深部软岩巷道锚杆支护承载能力,有效控制巷道围岩变形,采用锚杆拉拔正交试验对锚固承载特性影响因素进行研究,分析不同影响因素作用效果,并以试验结果为依据针对性提出高预应力全长锚固支护技术,研发了预应力全长锚固锚杆,通过理论计算对预应力全长锚固围岩承载能力加以分析,并以潘三煤矿17102(3)工作面回风巷道为工程背景,采用数值模拟和现场试验方式与传统加长锚固支护、全长锚固支护进行对比验证。研究表明：锚杆拉拔失效首先发生在锚固体与试块黏结界面,锚杆拉拔锚固失效经历了弹性—塑性—破坏的动态阶段,不同锚固因素产生锚固效果不同,在拉拔失效发展过程中的体现也有所区别。其中试块强度和锚杆预应力对锚杆极限拉拔力影响程度显著,并且极限拉拔力的大小与试件强度和预应力值呈正相关。根据试验结果提出高预应力全长锚固锚杆支护技术,研发的预应力全长锚固锚杆采用全长锚固提高岩体强度的同时分段施加预应力,与传统加长锚固支护、全长锚固支护相对比,高预应力全长锚固支护技术实现了锚杆在全长锚固的基础上使得预应力向围岩内传递,从而增大围岩压应力区范围,形成更有效的锚固围岩承载结构。工程实践表明,预应力全长锚固支护技术可有效控...     

破碎围岩锚注支护技术

运用锚注支护技术,对地质构造附近的破碎围岩及受采动应力、煤柱集中应力等影响破碎的巷道围岩进行加固支护,提高了巷道围岩的自承能力,为煤矿巷道围岩控制提供了新的支护方法。     

浅埋深长壁工作面覆岩结构及支架支护阻力研究

为了研究浅埋深长壁工作面上覆岩层所成结构形式,以典型浅埋深长壁工作面为背景,利用数值模拟和理论分析方法对浅埋深长壁工作面上覆岩层破坏特征进行研究,并对顶板所成结构形式进行了探讨,提出了浅埋深条件下支架工作阻力计算的新思路。研究结果表明在较快的推进速度下,浅埋深长壁工作面上覆岩层中仍然可以形成承载结构,此结构对工作面支架起到了保护作用,最后通过现场实测数据对所得结论进行了验证。对浅埋深长壁工作面顶板结构及支架支护强度确定提出了新的探索。     

煤巷复合层顶板长短锚杆联合支护技术研究

针对普通等长锚杆在煤巷复合层顶板应用中的缺陷进行了长短锚杆联合支护技术的研究。基于山西汾西矿区中兴矿材料巷道设计七种联合支护方案,采用FLAC3D数值分析软件模拟不同工况下巷道支护。得到了在巷道顶板中部布设长锚杆受拉能有效控制表面位移、改善围岩应力分布,外侧布设短锚杆承受剪力能阻止层间滑动,节省支护成本的结果。结果与原工况的对比证明了长短锚杆在复合层顶板支护中能满足预期的要求,且采用DCC组合时支护效果与原工况最接近的结论。对长短锚杆的作用机理的推测为联合支护的应用提供了参考。     

余吾煤业高应力软岩顶板下巷道强力锚杆支护技术

针对余吾煤业高应力软岩顶板下巷道支护困难的现状,提出采用高预应力强力锚杆支护系统。介绍支护设计原则,设计支护方案,并在2#横贯进行了工业性试验。试验结果表明:采用该联合方案,有效的控制巷道围岩变形,提高了围岩稳定性。     

复合型软岩非均匀管式高压注浆加固和预置锚索支护技术

介绍了恒源公司矿井二水平下部车场等复合型软岩强烈变形特点,在常规支护难以确保围岩安全的情况下,采取了非均匀管式高压注浆加固和预置锚索支护技术。阐述了此项技术的基本原理、设计参数、施工工艺、技术要求和支护效果。     

基于锚杆支护系统允许的巷道顶板离层临界值的确定方法

巷道顶板离层临界值的确定一直是困扰煤炭行业的一大难题,也是关系到煤矿安全的重大问题。摒弃以往根据巷道具体地质和生产条件确定顶板离层临界值的方法,在锚杆支护系统本身所允许的变形量基础上,提出了基于锚杆支护系统允许的巷道顶板离层临界值确定方法,并在实验室试验和现场实测基础上,计算得出了不同锚杆长度和锚固方式下巷道顶板离层临界值。     

仙桃商城大厦西扩工程基坑支护设计与施工探讨

该文根据仙桃商城大厦西扩工程场地工程地质、水文地质条件及周边环境状况,同时考虑经济、技术、环保的条件下,选定采用灌注桩+内支撑的支护形式,支护桩外侧采用两排搅拌桩止水的综合手段对该基坑支护结构进行了设计,同时对钻孔灌注桩、水泥搅拌桩、内支撑、地下水处理、土方开挖等施工技术与施工要求做了详细的论述,对类似较为复杂的基坑支护结构设计与施工有一定的借鉴作用。     

深部软岩高强稳定型支护技术应用研究

郑煤集团公司超化煤矿已进入矿井深部开采,由于煤层埋藏深,围岩压力大,巷道变形严重.分析了深部大断面软岩巷道的变形破坏特征,提出了符合矿井实际的“一次高强预应力锚网支护,二次承载结构补偿”的联合支护技术.采用该技术对巷道进行支护,有效遏制了深部软岩巷道变形,缓解了矿井采掘接替紧张的局面.     

浅谈锚网索支护方式及支护效果分折

从以下几点介绍了锚网索支护施工方式,并做了效果分析:(1)锚杆直径与钻孔直径的合理匹配;(2)选择合理的树脂药卷直径;(3)提高锚索二次耦合支护效果;(4)锚杆、锚索二次补强的时间和强度.     

深埋隧洞围岩及其支护结构内力与变形监测结果分析与研究

锚网支护是巷道支护主要结构形式,不同工况采用的支护结构不同。为了验证新型支护结构系统的支护效果,以现场工业试验为研究背景,通过对新型支护结构系统支护巷道的现场监测,重点对围岩的表面位移、锚杆受力状态、围岩深部变形等参数进行监测。通过对监测结果的分析,得到了以下结论：新型支护结构是一种柔性支护结构,能够与巷道围岩协调变形,并能保持足够的工作载荷且有部分余量,在设计允许范围内支护结构整体工作状态良好;通过对巷道深部位移、巷道表面位移、锚杆离层观测等参数的分析,得出锚固后的围岩体变形可以采用半对数函数进行拟合,同时,锚固后的围岩体在适度变形后整体变形量趋近于稳定状态,充分说明新型支护结构系统能有效改善围岩的变形,有效地提高了围岩的稳定性。