破碎矿岩巷道分区支护设计与力学分析

"湿喷混凝土+树脂锚杆"支护技术以其良好的应用效果,在井巷工程中得到了广泛应用。针对某矿山矿石围岩破碎、支护难度大的问题,应用喷射混凝土作用机理、喷射混凝土强度与围岩稳定性的力学关系等原理,结合矿山的工程地质现状,对巷道支护方案进行了设计。对于喷层厚度的计算分别应用了冲切破坏理论、黏结破坏理论、剪切破坏理论以及锚杆间荷载原理,最终得出在巷道顶板的混凝土喷层厚度不应小于54mm,巷道两帮的混凝土喷层厚度不应小于15mm。应用组合梁理论对树脂锚杆参数进行分析,结果表明锚杆长度要大于2.56m,间距小于1.53m。根据计算结果进行了巷道支护的现场应用,取得了较好的效果。     

基于拉梅解答的喷射混凝土当量厚度分析与应用

为了解决干湿喷混凝土当量喷厚的问题，为湿喷混凝土设计提供参考。在弹性力学圆筒受均布载荷的拉梅解答的基础上，建立了干、湿喷混凝土在相同支护强度情况下的喷层外半径与喷射混凝土强度的关系，并结合实验室试验及工程实例进行计算。结果表明：在相同支护强度情况下，喷射混凝土强度与喷层外半径呈负相关关系|采用湿喷混凝土可减少一定的喷射厚度。     

关于减薄喷射混凝土支护厚度的探讨

本文在分析喷射混凝土支护现状的基础上，对喷射混凝土支护的设计强度、支护效果与其他支护形式进行了对比分析，重点试验研究了减薄（增大）喷层厚度出现的问题，提出了提高支护强度是减薄喷层厚度的有效方法，并在工程中应用，取得了良好的技术经济效果     

关于减薄喷射混凝土支护厚度的探讨

本文在分析喷射混凝土支现状的基础上，对喷射混凝土支护的设计强度，支护效果与其他支护形式进行了对比分析，重点试验研究了减薄喷层厚度出现的问题，提出了提高支护强度是减薄层厚度的有效方法，并在工程中应用，取得了良好的技术经济效果。     

喷锚支护在寸草塔二矿的应用

针对寸草塔二矿22112工作面巷道,根据锚杆悬吊理论和喷射混凝土理论,确定巷道支护方案为D18 mm×2 000 mm圆钢锚杆+70 mm厚喷射混凝土支护。锚杆排距1.1 m,考虑1.3倍的安全系数顶板每排5根锚杆;喷射混凝土组成的质量配比为水泥∶细沙∶石子=1∶2∶2,喷层厚度70 mm,分两次进行喷护,初次喷层厚度为15 mm,第二次喷护使喷层达到最终厚度。现场应用表明,上述喷锚支护方案具有较好的支护效果。     

隧道格栅拱架喷射混凝土支护力学特性

目前大部分山岭隧道均采用"新奥法"施工,在"新奥法"施工中"格栅拱架+喷射混凝土"被作为初期支护结构越来越被工程界广泛采用,但其二者间相互作用的力学机理及其对支护效果的影响研究还不够充分。因此利用弹性薄壳理论建立了"格栅拱架+喷射混凝土"的力学分析模型,结合工程实例得到了"格栅拱架+喷射混凝土"初期支护的弹性解,分析了初期支护的力学特性。研究了喷层厚度及拱架间距对支护效果的影响,当格栅拱架间距在0.6~1.0 m调整时,格栅拱架间距对支护效果影响不是很明显,当喷射混凝土层达到设计强度后,围岩荷载主要由混凝土层承担。     

弱胶结巷道新型聚合物喷层材料及其喷射支护技术研究

普通喷射混凝土支护技术存在喷射物料回弹率高、施工粉尘质量浓度大、喷层强度不均一等缺点,难以满足弱胶结软岩矿井高效生产要求。本文通过理论力学分析影响软岩巷道喷层支护性能的关键因素——黏结性、强度和延展性,并以普通喷射混凝土材料为基础,通过室内材料配比试验优化聚合物胶粉、抗裂短纤维、有机乳液等组分的掺量,确定新型聚合物喷层材料配比和力学性能;结合煤矿巷道等狭小地下空间喷射施工要求,对喷射系统(螺杆泵的动力源、喷射枪结构和搅拌进料系统)进行改造,构建满足煤矿巷道安全高效生产要求的新型聚合物喷层支护施工工艺。通过红庆梁煤矿井下100 m巷道支护对比试验发现:试验巷道施工半年后,在传统混凝土喷层支护下,含水段巷道表面完整性差,部分区域出现裂纹和渗水现象;而在新型聚合物喷层支护下,巷道表面完整较好,无裂纹和渗水现象,锚杆锚索受力也更小,说明新型聚合物喷层更有利于保障巷道围岩和支护结构的稳定性,更适合应用于西部弱胶结软岩巷道支护。     

巷道临时支护的喷射混凝土设计

通过对喷射混凝土支护作用的分析,结合实践,总结了各类岩层开挖时,用喷射混凝土进行临时支护的设计经验,并分析了确定超限岩层和膨胀岩层支护喷层厚度的理论设计方法.     

超欠挖状态下支护结构的力学特性研究

在传统的喷射混凝土支护结构设计中,通常假设支护结构层是一个薄壁等厚层。钻爆法开挖的隧道围岩表面由于受爆破的影响存在不同程度的超欠挖,导致初期支护喷射混凝土结构层厚度不均匀。充分考虑超欠挖情况下隧道围岩表面的不平整性,根据喷射混凝土支护厚度将支护后的隧道表面不规则形状依据实际喷层情况归结为未完全填充、局部填充和完全填充三类。基于弹性力学厚壁圆筒理论,建立了单一喷射混凝土支护结构和喷射混凝土+钢格栅联合支护结构的等效刚度与最大支护力的理论公式。基于上述原理,结合收敛-约束法对某隧道开挖工程的稳定性进行了分析,得到了隧道支护结构的安全系数。结果表明,所提出的方法对超欠挖隧道的稳定性分析具有较好的适用性,验证了该方法的可行性。     

软弱破碎岩石巷道喷锚支护参数优化及工艺研究

本文首先通过Q值与巷道支护之间的关系,初步设计巷道的加固类型为湿喷混凝土+锚杆支护形式,并确定了三类岩体的混凝土喷层厚度;对于良好岩体,喷厚20~30mm;一般岩体,喷厚50~60mm;破碎岩体,喷厚60~65mm。然后,以围岩松动圈的分类方式及支护参数的优化方法,分别确定了针对一般岩体和破碎岩体适用的最小锚杆长度——2.1m和2.6m,并综合考虑冲切破坏作用和粘结破坏作用,得到喷层厚度不低于4.71mm。通过实际施工技术参数的围岩稳定性分析,证明设计参数是符合工程要求的。在工业性试验研究的基础上,最终确定了针对软弱破碎岩石巷道的湿喷混凝土配合比和凿岩台车锚杆安装工艺。     

喷锚支护技术讲座(三)——喷射混凝土支护施工中的若干问题

在喷射混凝土支护施工中,关于如何保证喷射混凝土强度,减少回弹,降低粉尘和处理围岩渗漏水等都是十分重要的问题。这些问题直接关系到支护的质量、经济效果和施工时的劳动条件,关系到喷锚支护的推广和发展。一、喷射混凝土强度通常支护厚度为10厘米的喷射混凝土,其抗压、抗拉和粘结强度的高低,对于能否有效地加固围岩,确保井巷硐室的稳定性有着重要的影响。多年来试验室研究和工程实践表明,只要认真注意以下几点,喷射混凝土的强度就可得到保证。     

新型混凝土喷层在软岩巷道中的适用性研究

聚丙烯纤维混凝土柔性喷层是软岩巷道支护中的一种新型混凝土喷层。通过对聚丙烯纤维混凝土的抗压、抗拉、抗剪和弯曲性能试验研究及数值模拟计算,分析了这种新型混凝土喷层在软岩巷道中的适用性。顾桥煤矿软岩巷道工业性试验表明：聚丙烯纤维喷射混凝土施工工艺简单;回弹率低;喷层成形较好,可增加一次喷射厚度,减少复喷量,有利于提高施工效率。这种新型混凝土喷层具有较高的耐久性,较好的抗渗性、防水效果及抗裂性,并且经济上是划算的,完全可满足软岩巷道支护要求,具有推广应用价值。     

深部岩巷锚喷支护技术参数确定与试验研究

为解决深部岩巷稳定控制难题,采用数值模拟和现场工业性试验的方法,建立了大尺寸"锚杆支护+混凝土喷层"三维数值计算模型,系统研究了深部岩巷锚喷支护参数对巷道变形的控制作用。研究表明:随锚杆预紧力、间距、锚固长度的增加,巷道围岩变形量得到有效控制,且受预紧力和锚固长度的控制更为显著,而适宜的锚杆长度可以有效控制巷道变形;喷层强度和厚度较小时,喷层结构会导致巷道顶底板变形向两帮转移,当喷层强度和厚度达到一定时,喷层结构可改善巷道整体围岩的控制效果。基于研究结果,设计了锚网喷支护技术和参数,现场工业性试验验证了其合理性。     

缓凝柔性喷射混凝土试验研究

软岩巷道支护新材料－－新型缓凝柔性喷射混凝土的外加剂是新研制的超长缓凝复合外加剂，它具有使混凝土凝结时间延长且后期强度也较高的特点。经试验，缓凝聚性喷射混凝土的喷层性较普通喷层有较大程度的改善。     

软岩巷道新型柔性喷层材料配比及力学性能试验研究

普通混凝土喷层具有强度低、延展性能差等缺点,难以与锚杆支护相耦合共同维持软岩巷道围岩的稳定,文章以普通喷层材料为基础进行了材料配比试验,分别优化了新型柔性喷层材料的灰砂比、聚合物胶粉掺量、聚丙烯纤维掺量、有机乳液掺量,其配比为:灰砂比为1/2,5044n胶粉掺量为1. 5%,PP纤维掺量为0. 15%,PS乳液为20%,降低了巷道喷层的厚度,减少巷道施工及支护成本,通过地面喷射试验可知,新型柔性喷层材料具有回弹率低,硬化速度快,抗裂性能好等优点,能够满足软岩巷道大变形支护要求。     

优化作业参数 喷射混凝土降弹降尘

通过喷射混凝土作业参数优化的研究和试验，寻求喷射混凝土作业参数的优化值，降低回弹率和粉尘浓度，增加喷层强度，节约支护成本，改善劳动环境。     

优化作业参数 喷射混凝土降弹降尘

通过喷射混凝土作业参数优化的研究和试验，寻求喷射混凝土作业参数的优化值，降低回弹率和粉尘浓度，增加喷层强度，节约支护成本，改善劳动环境     

地下工程喷锚支护系统的不确定性研究

探讨了喷锚支护系统支护抗力与载荷效应的不确定性问题。利用实测数据统计得出了喷混凝土力学参数、锚杆力学参数及喷层厚度的概率特征，提出了喷层接触应力的经验公式，并采用有限元─响应面法计算了荷载效应的统计特征。     

锚喷支护降尘防弹方法

邱集矿东翼运输大巷、东翼回风大巷均采用锚喷支护 ,围岩破碎时采用锚喷挂网联合支护 ,施工过程中曾采用干喷 ,迎头工作面粉尘浓度高达 10 0ｍｇ ｍ3以上 ,为了降尘、防弹 ,在喷射方法、机具设备、设施方面进行了一系列改革 ,并取得了很好的效果。1　喷射混凝土施工工艺1.1　概况施工工程为岩石巷道 ,巷道断面为 9.12ｍ2 ,穿过岩层岩性多变 ,永久支护为锚喷支护 ,喷层厚度为 10 0ｍｍ。喷射混凝土的材料为 :42 5 #普通硅酸盐水泥、中细砂、Φ5～ 10ｍｍ石灰岩米石、Ｊ85速凝剂 ,水。混凝土标号 :15 0 #,配合比为水泥 :砂 :石子 =1:2 :2 ,水…     

喷射混凝土质量控制

喷射混凝土支护工程的质量,主要取决于喷射混凝土的强度、喷射混凝土与岩层的粘结力以及喷射混凝土的厚度等因素,因此,对这些因素的质量控制是非常重要的。 一、喷射混凝土强度的控制 强度是一个反映喷射混凝土支护质量全貌的指标,实际施工中也往往是以混凝土的强度(主要是抗压强度)来作为控制喷射混凝土支护质量的主要指标。喷射混凝土的强