采空区下主要运输巷道支护方式研究

通过对新景矿43108工作面掘进后工字钢顶梁压弯变形,棚腿弯曲向内移等问题的研究,得到巷道失稳变形的主要原因及不同支护方式下巷道围岩变形位移和工字钢支架弯矩分布特征。研究结果表明:提高围岩残余强度,发挥围岩承载能力,加强支护以及形成稳定有效的承载结构对于巷道围岩变形能够起到有效的控制作用。提出了以高强预应力锚杆和锚索联合支护为主、工字钢支护为辅的高稳型支护方式,实践结果证明该支护方式对于巷道围岩变形的控制效果良好。     

高强让压锚杆支护效果数值模拟研究

高强让压锚杆支护就是在高强锚杆托盘和螺母之间加一让压环,通过让压环在一定压力下的变形使围岩卸压,可有效地控制住复杂难支护巷道的大变形.采用大型三维岩土工程数值模拟软件FLAC3D,对高强让压锚杆支护前后围岩变形破坏规律进行了数值模拟,对高强让压锚杆支护前后围岩的应力、位移及锚杆轴力的变化情况等进行了系统分析.结果表明,高强让压锚杆支护显著改善了巷道支护效果,有效地控制了复杂困难巷道的损伤变形.     

高强让压锚杆支护效果数值模拟研究

高强让压锚杆支护就是在高强锚杆托盘和螺母之间加一让压环,通过让压环在一定压力下的变形使围岩卸压,可有效地控制住复杂难支护巷道的大变形.采用大型三维岩土工程数值模拟软件FLAC^3D,对高强让压锚杆支护前后围岩变形破坏规律进行了数值模拟,对高强让压锚杆支护前后围岩的应力、位移及锚杆轴力的变化情况等进行了系统分析.结果表明,高强让压锚杆支护显著改善了巷道支护效果,有效地控制了复杂困难巷道的损伤变形.     

采空区下软煤层回采巷道围岩稳定性控制技术

为分析采空区下松软煤层巷道围岩稳定性特征,基于新庄孜煤矿52207工作面巷道的典型围岩条件,依据锚杆支护长度和锚索的根数提出了3种可行性方案,采用数值模拟方法研究了采空区区域底板垂直应力分布特点及不同支护方案下巷道围岩的应力和位移分布及变化特征.模拟结果表明:巷道处于应力降低区,随支护强度的增加,巷道围岩应力状态改善,围压逐渐增加,位移场分布范围减小,巷道表面位移得到有效控制.根据围岩强度强化理论和数值模拟结果,提出采用以高强锚杆为基础、辅以高预紧力锚索的组合支护技术,巷道围岩变形控制效果好,围岩结构稳定.     

软岩巷道高强锚杆辅助锚注支护机理及应用

基于软岩巷道变形破坏规律,对高强锚杆辅助锚注支护加固机理进行了研究分析．采用有限差分软件FLAC^2D,对深部软岩巷道使用普通锚喷支护、高强锚杆支护和高强锚杆辅助锚注支护前后围岩变形破坏规律进行了数值模拟,对锚注支护前后围岩的位移及塑性区的变化情况进行了系统分析,并与现场实测结果进行了对比．结果表明,锚注支护利用锚杆与注浆相结合的方法,显著提高了围岩的强度和承载能力,极大地提高了软岩巷道的支护效果,扩大了锚杆的使用范围,能有效控制软岩巷道的围岩变形,具有显著的经济效益．     

油页岩回采巷道稳定机理及控制技术

针对油页岩回采巷道难支护特点,结合油页岩物理化学性质分析,指出围岩层理结构及风化作用是巷道变形失稳的根本原因,并通过数值模拟研究确定锚杆支护参数。在此基础上提出了"高强预紧,适度让压,喷浆护表"的围岩控制技术,通过高强预应力让压锚杆、锚索配套大面积碟形托盘实现围岩稳定控制。在埋深800～850 m的回采巷道应用该技术与以往的支护效果进行对比分析,表明提出的围岩控制技术有效控制了巷道变形破坏,保证了巷道的稳定性。     

过断层巷道围岩破坏机制及支护优化

针对某深井煤矿采区泵房及变电所过断层巷道出现的顶板剧烈下沉、两帮内挤严重、底板鼓量大的现象,通过现场调研、数值模拟及现场监测,分析了原有支护方案下过断层巷道围岩变形破坏机制,提出采用高强锚杆+注浆锚索联合支护方案。结果表明:深部高地应力、断层局部应力集中及剪切滑移破坏、支护强度不足等是过断层巷道围岩变形破坏的主因;注浆锚索能够有效控制围岩破碎区范围,联合高强锚杆调动深部围岩形成稳定支撑结构。现场位移监测结果表明,优化支护方案后巷道过断层位置处不连续变形得到了较好的控制,整体变形量大幅度降低,改善了围岩应力水平。     

极不稳定煤层巷道围岩变形控制技术及其应用

针对郭家地煤矿极不稳定煤层巷道破坏严重的问题,分析了巷道围岩受力和变形特征,提出原支护失效的原因,即巷道煤层厚度变化较大、矿山压力显现规律不易确定、支护系统没有起到主动承载和控制围岩变形的作用、工程条件复杂和底板遇水容易膨胀.采用UDEC数值模拟软件对不同支护方案进行模拟分析,提出使用高强度锚杆支护方案进行巷道施工.现场监测结果表明,高强度锚杆支护能减小巷道围岩应力集中和围岩破碎区范围,提高围岩强度、初期支护刚度、支护阻力和承载结构稳定性,有效控制巷道围岩变形破坏.     

极近距离煤层采空区下巷道补强支护参数研究

为解决华烨煤矿4301工作面轨道平巷掘进后顶板大面积下沉问题，采用现场调查、理论分析和数值模拟方法研究了巷道失稳的变形特征，分析了不同支护方案下的围岩屈服强度、垂直应力以及顶板垂直位移变化情况。结果表明：棚式支护结构对顶板具有有效的围岩承载能力，确定了以高强预应力锚杆支护为基础、辅以间距为2m的“11#工字钢+单体液压支柱”钢棚式主动支护方案。工程试验证实，该支护方案效果良好，有效控制了围岩变形，解决了顶板下沉问题，并节省了生产投资，提高了企业经济效益。     

高预应力强力锚杆系统在深部破碎巷道中的应用

根据金川镍矿的矿山工程地质条件,从巷道围岩变形与支护阻力的关系和高强预应力锚杆支护原理出发,结合国内外巷道支护的先进经验,通过三维离散元软件3-DEC数值模拟,提出了高预应力强力锚杆支护系统,巷道稳定性长期的监测表明,巷道围岩收敛变形得到了有效控制,取得了良好的支护效果。