在松软破碎岩层中使用U型钢圆形支架与喷锚联合支护

1982年1～5月,淮南新庄孜矿使用U型钢可缩性圆形支架与喷锚联合支护,翻修了四水平穿过断层带的一段巷道。10月,淮南矿务局召开了现场评议会,会议认为这种支护方法适用于支护较深水平的松软破碎岩层的巷道。这种支护方法正在五水平通过断层带的新掘的巷道进一步试验,其初步支护效果也明显地比其它支架好得多。     

U型钢支架承载能力的计算和分析

目前,随着矿井开采深度的增加和施工中遇到不良岩层的增多,采用U型钢支架支护的巷道越来越多。为弄清U型钢支架承载能力及其影响因素,U型钢支架在受载情况下内部应力分布,对淮南新庄孜煤矿井下松软岩层使用的3种U型钢可缩性支架采用有限元方法,进行了力学计算分析。计算采用组合结构有限元通用程序,计算单元的划分如图1所示。整个计算过程由计算机来完成。然后根据计算出的支架上各节点处的弯矩和轴向力,分别算出支架型钢上缘和下缘各节点处的应力。公式如下     

巷道格栅可缩性支架的力学分析

U型钢可缩性支架以支护能力大、可缩性和使用方便等特点,在难以支护的煤矿巷道中获得应用。但这种支架存在成本高、稳定性差和缩动条件苛刻等问题,限制其广泛使用。提出一种巷道格栅可缩性支架,通过力学计算,数值模拟分析和实验研究方法,研究了格栅可缩性支架的内力特征及在荷载作用下支架缩动产生的力学响应。结果表明,格栅可缩性支架结构合理,抗弯、抗扭性及稳定性能良好,支架承载能力大。支架缩动过程中,内力趋于均匀,缩动性质属于增阻型,而且缩动条件单一,在技术上容易控制,能保证支架在破坏前稳定地缩动,避免出现屈曲失稳而产生突发性破坏。这种支架质量轻、成本低、材料来源广、加工方便,而且便于与锚杆喷射混凝土联合支护,是一种有广泛应用前景的巷道支护形式。     

谢桥矿极软岩巷道支护的改进

淮南矿务局与中国矿大在谢桥东风井试用经热处理的２９Ｕ型钢支架、壁后充填石粉混凝土的全封闭可缩性支护，经１ａ多考验，支护稳定，收缩量由原来的２．３ｍｍ／ｄ降为０．１ｍｍ／ｄ以下，支架完好无损。     

树脂锚杆的试验研究

由淮南矿务局、鸡西矿务局和煤炭科学研究院北京研究所三个单位工人、干部和技术人员组成的树脂锚杆三结合研制小组,于1974年底开始进行树脂锚杆的研究工作。对淮南矿务局玻璃钢厂生产的树脂锚固剂,先后在鸡西穆棱煤矿、淮南谢一矿、李嘴孜矿、新庄孜矿进行工业性试验。用树脂锚杆共支护4526米巷道,用树脂锚固剂27400包。徐州矿务局新河矿、铁法矿务局大明二井井筒,也分别用树脂锚杆支护井巷和进行     

大倾角煤层沿空掘巷支护技术

淮南矿区新庄孜煤矿 5 6 0 8Ⅱ工作面推广应用锚梁网支护时在施工中出现了一些问题。文中针对这些问题进行了剖析 ,提出了“锚梁网 +U型棚腿”支护技术 ,并在实践中取得较好的支护效果     

采空塌陷区立井井壁结构的研究与设计

针对在采空塌陷区修建立井井壁的技术难题,以淮南新庄孜矿技改新增副井、回风井为例,对两井筒过采空塌陷区的关键层位井壁结构,采用柔性、让压、可缩性钢纤维混凝土复合井壁.通过试验,获取了钢纤维混凝土和沥青滑动层的最优配合比,并对竖向可缩性接头的结构形式和参数进行了设计.     

巷道交岔点联合支护技术

U型钢支护巷道交岔点开口采用U型钢矩形棚与U型钢半圆拱形棚联合支护方法,有效解决了使用矿用工字钢及U型钢棚连锁抬棚时大断面开口抗压能力低、支架变形快、巷道维护难度大等问题,大大提高了三岔口支护强度,U型钢异型可缩性支架比较简单,承载能力大,可缩性较好,满足了通风、运输、行人需要,取得了良好效果。     

倾斜煤层一次采全厚的新采煤方面

为了解决倾斜煤层一次采全厚的采煤方法,煤炭工业部煤炭科学研究院与淮南矿务局合作,于1959年在淮南新庄孜矿,倾角32°、厚度4米的煤层中研究试验成功了“<”型掩护支架采煤法.1960年以来,在淮南、徐州、鹤岗等矿区,用它来开采倾角30°～55°、厚度3～4.5米的煤层,实现了     

不同地应力条件下U型钢支架受力变形分析及模拟研究

根据现有普通U型钢可缩性支架的特点,设计了封闭型U型钢可缩性支架。通过应力分析,对不同深度条件下U型钢局部变形量进行比较,得出大采深矿井U型钢支护时,应力主要集中在柱腿部分。通过普通U型钢可缩性支架和封闭型U型钢可缩性支架在不同深度地应力条件的数值模拟分析,得出封闭型U型钢可缩性支架的支撑效果明显优于普通U型钢可缩性支架,其性能明显优于普通U型钢可缩性支架。     

阳东矿软岩巷道掘进与支护方式探讨

软岩具有松、散、软、弱的特点,怕水、怕震的缺点,软岩中的巷道,特别是交岔点的掘进与支护难以控制.多年的生产实践表明,平巷掘进与支护的有效方法可概况为3种:采用干式法机械破岩掘进,短掘短砌;用U型钢可缩性支架加喷射混凝土联合支护或管缝式锚杆群加料石砌筑联合支护.交岔点掘进与支护的有效方法可概况为4种:全断面施工法;扩帮刷大施工法;掘小导硐施工法和周边导硐法.     

U型钢可缩性支架支护设计及应用研究

U型钢可缩性支架是广泛应用于矿山巷道的一种支护。本文采用数值模拟方法,以鹤壁四矿2126综放回采巷道的地质条件为工程背景,从围岩变形特征、应力分布特征以及围岩应力状态出发,对U型钢可缩性支架支护的巷道断面进行了优化研究,结果表明,直墙拱形巷道断面采用U型钢可缩性支架支护效果较好。在数值模拟计算结果的基础上,采用理论计算的方法对鹤壁四矿2126综放回采巷道U型钢可缩性支架的支护参数进行了设计,并进行了现场工业性试验。     

U型钢可缩性支架壁后充填应力分散技术研究

在无法使用主动支护的高应力软岩巷道中,U型钢可缩性支架是一种有效和成熟的支护方式,但是围岩性质复杂时,U型钢可缩支架的承载与围岩的作用无法有机的结合起来,造成U型钢的支架局部应力集中,致使U型钢支架局部屈服而U型钢支架整体失稳,使用U型钢可缩支架壁后充填技术改善了与围岩的关系,阻止了局部应力集中,使U型钢均匀承载,较充分发挥U型钢的支护性能。文章通过阐述U型钢支架失稳机理解释了壁后充填技术的科学性,并介绍了在应用中的实际效果。     

赵固一矿风化破碎巷道控制技术研究

赵固一矿部分巷道具有围岩破碎、软岩流变等特性,支护困难。针对巷道围岩的实际情况,对该矿原有的锚网喷支护方式和可缩性支架支护方式的失败原因进行分析,提出了运用高强度U型钢支架的支护方式来控制围岩的变形。利用数值模拟软件FLAC3D对锚网喷支护方式、可缩性支架支护方式与高强度U型钢支架支护方式进行对比分析。实测数据表明,高强度U型钢支架支护方式在风化破碎巷道支护中得到成功应用,并取得了良好的技术经济效果。     

利用岩体流变模型描述松软破碎岩层巷道变形

地下硐室和井巷开挖后,围岩的失稳和破坏,除具有空间效应外,还具有明显的时间效应,即变形随时间的延续而增长,亦即为岩体的流变性。尤其是处于大埋深、大断面和软岩内,时间效应更为明显。如淮南新庄孜矿北运道一段穿过断层破碎带的巷道,原采用双料石(石旋)支护,10年内多次返修,围岩变形始终未止。后采用型钢可缩性支架和     

型钢混凝土结构在破碎围岩洞室支护中的应用

以五轮山井田浅埋斜井为工程背景,分析了浅埋强风化洞室围岩变形机理,并将U型钢混凝土组合结构应用于浅埋强风化地下洞室支护设计中,提出了U型钢混凝土组合结构受弯承载力计算方法;同时考虑围岩荷载、卡缆预紧力和支架缩动等3个因素对U型钢可缩性支架内力的影响,对支架内力进行了计算。计算结果表明:U型钢混凝土组合结构可大大减小拱圈的厚度,有效增加地下洞室的净空间。     

ZT—1型矿工钢双向可缩性梯形支架

金属可缩性支架是采区巷道支护的发展方向。目前国内外制作可缩性支架的材料主要采用U型钢,但我国U型钢生产量不能满足当前煤矿生产的需要,且价格比矿工钢高,发展U型钢可缩性支架受到了一定的限制。我国煤矿还大量使用着矿工钢刚性支架,与采区巷道围岩变形很不适应,急需改造;同时我国煤矿有着长期使用梯形支架的习惯和经验,梯形支架用于断面不太大的巷道支护有一定的优点,因此研究和发展矿工钢可缩性梯形支架具有积极     

内撑式可缩性U型钢支架在巷道支护中的应用

针对软岩巷道中U型钢支架失稳破坏问题,运用力法原理对有无内撑式可缩性U型钢支架的轴力和弯矩进行理论计算;结合工程现场考察,提出了"内撑式可缩性U型钢支架+锚网索"的联合支护方案。结果表明:巷道两帮最大移近量为40.90 mm左右,顶底最大移近量为62.45 mm左右,支架变形不超过15 mm,工程应用效果较好。     

全封闭式复合支护技术在开拓巷道过陷落柱施工中的应用

陷落柱地质构造带段巷道支护技术一直是巷道施工中的难点和重点之一。介绍了高河煤矿+450m水平北翼进风大巷在通过XE7陷落柱地质构造带施工中采用的锚网索+梯子梁+U29型钢可缩性拱形支架+喷射混凝土+底板硬化的全封闭式复合支护技术及施工工艺,为类似地质条件下的巷道施工提供了经验。     

U型钢可缩性支架壁后充填-锚注耦合支护技术研究

对U型钢可缩性支架的稳定性进行了分析,阐述了可缩性支架壁后充填-锚注的科学性,针对西一轨道大巷围岩的变形情况,采用了U型钢可缩性支架壁后充填-锚注耦合支护修复技术。试验结果表明:该技术不仅改善了巷道围岩物理力学特性,提高了围岩自承载能力,而且改善了支架受力条件,使支架通过充填层均匀受力,达到更好的支护效果。