阳坡泉煤矿10号煤层回采巷道支护设计

分析了阳坡泉煤矿10号煤层的赋存条件和现有回采巷道的使用现状,确定该矿回采巷道顶板为复合顶板,巷道支护形式采用"金属网+预应力锚杆+W钢带+锚索补强"的锚固支护方式。通过理论计算得出了巷道两帮和顶板的松动破坏范围,在此基础上确定了锚杆和锚索支护参数。工程实践表明,阳坡泉煤矿10号煤层回采巷道使用过程中巷道顶帮变形小,支护形式和支护参数合理,满足综采工作面安全生产的要求。     

大倾角煤层回采巷道非对称锚网索支护与实践

根据淮南矿区大倾角(25°～45°)煤层开采地质和技术条件,采用物理模拟综合分析了大倾角煤层回采巷道围岩结构特征及采用锚杆支护时的围岩变形、破坏、应力演化等力学特征,揭示了大倾角煤层回采巷道围岩力学特征非对称演化机理.研究表明,实体煤回采巷道应重点支护顶板和高帮,而留小煤柱回采巷道应重点支护顶板和低帮.基于巷道围岩力学特征的非对称性,提出并实施了大倾角煤层实体煤回采巷道和留小煤柱回采巷道的非对称锚网索支护方法.工程应用表明,非对称锚网索支护能适应大倾角煤层回采巷道围岩结构和力学特征,有效控制巷道围岩变形.     

综放回采巷道围岩稳定性分类及其支护对策的研究

 博士学位论文摘要　以综放回采巷道为研究对象, 对其稳定性分类及其支护对策进行了深入细致的研究。在对综放回采巷道围岩稳定性影响因素分析的基础上, 确定了巷道埋深、围岩强度、顶高比作为分类指标, 并用判断矩阵分析法确定了分类指标的权值。综合应用模糊数学和人工神经网络的方法对综放回采巷道围岩稳定性进行了分类, 根据围岩的稳定性, 将36 条综放回采巷道分为3 个类别, 并确定了各个类别的聚类中心。提出了在综放回采巷道中提高锚固力的7 项技术措施, 研究了在综放回采巷道中发挥锚杆支护作用的关键技术, 即预应力锚杆技术、组合锚杆技术。应用神经网络技术实现了综放回采巷道锚杆支护设计。以目前我国综放回采巷道支护技术为基础, 针对综放回采巷道不同的围岩类别, 提出了各类综放回采巷道的支护对策。     

深井三软煤巷锚杆支护技术研究

深井三软煤巷是地压大围岩变形剧烈的一类极难维护回采巷道。分析该类巷道围岩的层状赋存特点及软弱破碎条件,提出加固帮角控制围岩稳定、高阻让压支护限制围岩变形和强化顶板保证安全的支护原理,并研究了合理的锚杆支护技术和帮顶锚固方式,包括顶板全长树脂锚固锚带网支护与两帮角小孔径加长树脂锚固可拉伸锚杆支护技术。最后介绍一个工程实例     

放顶煤回采巷道锚网(索)支护参数研究

针对具体的煤层条件和围岩特点进行支护参数的量化设计,是锚网支护技术发展的必然趋势。采用锚网支护方式维护厚煤层放顶煤沿底回采巷道时,多数需要考虑锚索加固问题。在综合讨论大屯矿区现用锚网支护设计方法尚存问题的基础上,对厚煤层放顶煤沿底回采巷道的锚网(索)支护参数设计方法进行了全面分析。     

特厚煤层综放回采巷道支护研究

本文采用大型有限差分数值和数值模拟计算软件,进行巷道围岩应力、变形和破坏范围计算,分析各种因素对巷道稳定性的影响;经多方案比较,得出比较合理的高预应力锚杆支护参数。通过详细的围岩位移和锚杆受力监测,根据监测结果验证特厚煤层回采巷道支护可行性。     

下分层回采巷道微量内错布置技术研究

提出了微量内错布置技术，将下分层回采巷道布置于距煤柱较近的次高应力区，并有预埋预梁护顶、锚杆护帮技术支护巷道，解决了内错距离较大带来的回采效益低的问题。钢筋混凝土和钢管混凝土搭接顶梁具有良好的承载性能和韧性，在微量内错布置技术中应用于顶梁可增大巷道净高度，解决了巷道高度低，不能满足工程要求的问题。     

倾斜煤层回采巷道的矿压显现特征及其锚杆支护研究

采用可充分变形的离散无法，对一个倾斜煤层回采巷道的稳定性进行了分析，并进行了围岩松动范围的测试。在此基础上，提出了锚杆加钢带的巷道综合支护方案。用离散无法及现场围岩位移测试对支护方案的合理性进行了评价。经施工验证，支护方案是成功可行的。根据分析和现场观测，提出了倾斜煤层回采巷道锚杆支护应注意的问题。     

风化破碎围岩巷道锚网(索)支护设计参数研究

处于煤层露头附近强风化、氧化带中的回采巷道,由于煤岩体内风化裂隙增多,强度降低,使这样围岩条件下的回采巷道的支护设计与维护管理都面临着与普通围岩条件巷道不一样的新问题.巷道顶部的破碎围岩能否形成稳定的承载压力拱结构,是决定巷道稳定状态、支护形式与支护参数的主要因素之一.论文以松散、破碎围岩的压力拱理论为基础,结合龙东煤矿7144材料道的工程实际背景,对风化破碎围岩巷道的锚网(索)支护设计参数进行了系统分析.     

综放面动压回采巷道帮部大变形控制机理及应用

基于综放面动压回采巷道的变形特征和两类滑移面的分布规律,研究了锚杆、锚索与第Ⅰ类及锚索与第Ⅱ类滑移面的微结构的力学模型,得到了一级和二级锚固体的重构机理,提出了"携顶底,控两帮"的支护思想,并推演了该思想的演化图解;运用FLAC3D数值模拟研究了综放面回采巷道在3种不同支护方案下的变形破坏规律,研究结果表明,与方案一相比,采用方案二和方案三支护的巷道破坏深度和塑性区发育单元体数量分别减小了44.4%,66.7%,巷道掘进与回采期间帮部变形分别减少了51.4%和68.6%、50%和68.9%;将新的支护思想在综放工作面回采巷道沿底和沿顶掘进两种情况下进行了工业性试验,结果表明,新思路下巷道围岩变形得到了有效控制;研究结果对类似工程地质条件下综放回采巷道的围岩控制具有重要的指导意义。     

煤巷锚杆支护成套技术研究与实践

介绍煤巷锚杆支护技术的最新进展与研究成果。在支护理论方面,认为锚杆支护的主要作用在于控制锚固区围岩的离层、滑动、张开裂隙等扩容变形与破坏,最大限度地保持围岩完整性,避免有害变形出现;围岩地质力学测试仪器包括小孔径水压致裂地应力测量装置、围岩强度原位测量装置及钻孔窥视仪的技术特征与使用方法;论述锚杆支护动态信息设计方法的特点与设计步骤,及面向现场工程技术人员使用的支护设计软件组成与功能;分析高强度锚杆支护材料的力学性能,包括锚杆、锚固剂、W型钢带和锚索;最后,介绍井下应用实例,通过监测数据,评价支护效果。实践证明,锚杆支护是目前最适合煤巷的高效、经济的支护方式。     

Cable-bolting-based semi-mechanised depillaring of a thick coal seam

Based on simple rock mechanics principles, the idea of using a grouted steel rope under tension for supporting a high roof as well as an overlying coal band, and to improve the safe span of overhanging strata near the goaf edge for semi-mechanised depillaring of a thick coal seam standing on pillars was first applied at New Chirimiri Ponri Hill (NCPH) colliery of the Chirimiri area of the South Eastern Coal Field Limited (SECL), India. Taking advantage of the massiveness of the coal seam and pattern of stress redistribution around a depillaring face, field application of this technique made it possible to extract the full thickness (6.5 m) of the No. 3 seam of the colliery (developed along floor with 2.5 m gallery height) in a single lift. The success of this field trial triggered a number of applications of the technique in many other collieries of India due to its technical superiority over the conventional method for underground extraction of thick and developed coal seams. Thus, this paper deals with the efficacy of cable bolting in semi-mechanised depillaring of a thick coal seam as observed at NCPH colliery.     

基于测力天平风洞试验的大跨封闭式输煤栈桥风荷载分析

大跨、高柔结构对风荷载非常敏感,针对此类结构风效应的研究是非常有必要的。基于高频测力天平节段模型风洞试验,测得不同风向角下,封闭式输煤栈桥各典型支撑塔柱及栈桥桥面两个水平向的基底弯矩和剪力。并通过模型基底力平均值计算并分析了各典型支撑塔柱及栈桥桥面体型系数,得到了体型系数随风向角的变化规律。将体型系数试验值与规范值比较,结果表明二者吻合较好,验证了本试验的可靠性,也说明按照规范进行输煤栈桥抗风设计是合理的。分析了周边建筑物对输煤栈桥风荷载的干扰效应,提出了干扰修正系数,为该建筑物基底弯矩和剪力验算以及结构抗风设计提供依据。     

锚喷网支护法在运输顺槽中的应用

结合锚喷网支护法在大水头煤矿运输顺槽中的应用实例,阐述了在煤巷中应用锚喷网的组合形式、支护参数、支护材料及施工工艺,依据客观数据对其技术经济效益进行了评价,指出在煤巷或半煤巷、永久巷道中可推广使用该技术。     

煤样的尺寸、形状及锚固效应

为研究煤样的尺寸、形状及锚固效应,加工了不同高度的圆形、正方形和长方形截面试样,对完整试样单轴抗压强度与高径比关系、锚固试样的强度和变形参数变化进行了试验研究,并通过数值模拟研究了钻孔存在、载荷分布及载荷大小对煤样强度的影响。结果表明,三种截面试样强度均随高径比增大而降低,与高径比呈负指数关系。无托盘非预应力锚杆若不能对试样破裂位置形成闭锁路径,则不能明显提高试样的承载能力。钻孔的存在可明显降低试样的峰值强度及弹性模量,托盘载荷可明显提高试样的残余强度,钢带载荷可明显提高试样的强度和变形参数。相同等效面力作用下,两侧面施加全侧面载荷试样及局部施加托盘载荷试样强度随等效面力增加而增大的程度有限,甚至在等效载荷较高时有所降低。研究结果对进一步理解试样的尺寸、形状及锚固效应有一定帮助。     

某火电厂钢结构输煤栈桥设计

结合工程实例,采用STAAD计算软件对输煤栈桥进行整体建模计算。通过对栈桥的结构形式、计算模型建立、荷载取值、结构计算方法及计算结果合理性进行分析,总结了栈桥设计中需要注意及改进的地方,为今后的工程设计提供参考。     

输煤廊风荷载取值探讨

指出输煤廊结构在锅炉房中是主要的辅助生产构筑物,针对输煤栈桥结构设计时风荷载的取值问题,从风荷载作用的原理出发,参考有关文献及相关规范,提出了确定栈桥结构风荷载值的一种简单方法,以指导实践。     

Numerical study on effects of air leakages from abandoned galleries on hill-side coal fires

In this paper, our main aims are to present a numerical model for hill-side coal fires and to analyze influences of air leakages from abandoned galleries on hill-side coal fires. A two-dimensional unsteady-state model for hill-side coal fires is developed. The coupling between chemical reactions in the coal seam and oxygen transport through adjacent rocks is involved. Heterogeneous permeability of different porous zones induced by rock mechanical failure is considered. Based on the single-particle reaction–diffusion model, a novel approach is proposed to estimate oxygen consumption rate controlled by oxygen transport at high temperature.Simulation results show that hill-side coal fires are remarkably intensified and accelerated by air leakage from the abandoned gallery: (1) the hottest spot is approximately 500 K higher than that for the case of no air leakage from the abandoned gallery; (2) temperature rise is much speedier than that in the case of no air leakage; (3) coal in the combustion zone starts to spontaneously combust approximately 50 days earlier compared to the sealed abandoned gallery; (4) high temperature zones including drying zone, baked zone and melting zone are larger than those in the condition of no air leakage from the abandoned gallery.