高预紧力桁架锚索与单体锚索平行布置支护原理及应用

综合理论分析、数值模拟、现场试验及实测,分析了高预紧力桁架锚索与单体锚索不同支护原理及其优缺点,提出高预紧力桁架锚索与单体锚索平行布置支护技术,并对其组成结构、控制机理、应力场分布规律进行系统研究.结果表明:1)单体锚索自由端预紧力在锚固体内形成的垂直应力随锚索轴向深度增大呈指数形式迅速减小,其有效作用深度为0~6m,有效作用半径为0~2.4m;2)桁架锚索新型特制联接锁紧器使闭锁结构内锚固体受水平应力和垂直应力双重作用,锚固体中性轴位置下移,更大范围煤岩体处于受压应力状态;3)单体锚索应力场以环形波纹状向岩体深部扩展,桁架锚索应力场呈燕尾形沿垂直方向向岩体深部扩展,叠加区内更大范围锚固体处于受压状态.实测五家沟矿5203特大断面开切眼顶板最大变形量为393mm,围岩控制效果良好.     

聚氨脂加固极破碎煤体顶板技术

本文介绍了薛村煤矿采用聚氨脂加固极破碎煤层的技术机理、参数及工艺过程 ,为加固破碎煤岩体提供了一种行之有效的技术措施     

高应力区大跨度煤巷交岔点锚网支护研究

本文介绍五阳煤矿 5 1 0 5回风顺槽—切眼交岔点 ,采用全锚支护的设计及施工情况 ,并对矿压观测进行分析。锚网支护技术施工交岔点与传统的棚式支护相比 ,具有技术性能优越 ,适应性好 ,施工速度快 ,支护效果好等优点 ,推广应用前景广阔     

回采巷道围岩稳定性分析数学模型

通过对影响回采巷道围岩稳定性因素分析,运用层次分析法和模糊积分评判原理,建立了回采巷道围岩稳定性分析模型,该模型运行结果可给出回采巷道围岩稳定程度,对指导煤矿安全生产具有重要意义。     

基于桩结构单元的锚杆支护数值计算研究

为了研究锚杆支护中可能会发生的杆体破断这种力学行为,采用FLAC^(3D)软件中的桩结构单元对锚杆进行模拟,并与物理试验的结果进行了对比,验证了数值计算的有效性;采用控制变量法研究了锚固剂的黏聚力、剪切刚度、内摩擦角及围压等参数对锚杆承载性能的影响。结果表明:锚固剂黏聚力对锚杆的支护阻力有重要影响,黏聚力过大时,锚杆受载后会发生杆体断裂;此外,随着锚杆周围围压的增大,锚固体的破坏方式从杆体与锚固剂接触面上的黏结破坏转变为杆体的拉伸破坏;在高围压条件下,更容易出现杆体的拉伸破坏。     

深部开采巷道变形破坏探析

根据张小楼井田深部开采巷道变形破坏的调查实测结果，分析讨论巷道变形破坏原因，进而提出相应的控制技术措施。     

高瓦斯低透煤层综采面瓦斯治理技术

 针对新元煤炭公司综采面生产过程中存在上隅角、回风巷和尾巷瓦斯浓度超限的问题,本文在对试验区域综采面瓦斯涌出特征进行分析的基础上,提出了采空区密闭横贯（超大径管路传输）抽放、尾巷倾斜大直径钻孔抽放和本煤层大直径顺层平行钻孔预抽的瓦斯综合治理技术。现场实践表明,该综合治理技术有效解决了瓦斯浓度超限难题,满足安全生产要求,并为其它采区和矿井的瓦斯治理提供新的技术手段。     

基于煤体微裂隙演化进程的综放窄煤柱煤巷非对称支护研究

针对窄煤柱煤巷掘进完成初期出现的大变形控制难题,结合窄煤柱煤巷动静支承压力基本认识,运用CT扫描技术系统研究了窄煤柱煤巷巷道中心轴两侧煤体微裂隙的演化进程,提出双锚索桁架与单体锚索平行布置非对称支护技术,并对其组成结构、控制机理、应力场分布规律进行了系统研究。结果表明:1)窄煤柱煤巷巷道中心轴两侧煤体微裂隙数量、发育速度和贯通速度具有明显的不对称性;2)顶板和煤柱帮桁架锚索应力场沿垂直方向呈"蝙蝠形"向岩体深部扩展,应力叠加区更大范围锚固体处于受压应力状态。双锚索桁架平行布置非对称支护技术在120210窄煤柱煤巷试验成功,巷道围岩在静态支承压力和动态支承压力作用期间变形协调一致,控制效果良好,研究成果对类似工程条件的支护设计具有一定的理论意义和实用价值。     

近距离下部煤层回采巷道合理位置确定

为研究燕子山矿近距离下部煤层回采巷道的布置,通过理论计算对上部4号煤层4216、4218双侧采空遗留区段煤柱建立力学模型,明晰遗留区段煤柱主应力差在其底板的传递规律;应用FLAC3D数值软件模拟上部区段遗留煤柱在底板不同深度垂直应力、水平应力及主应力差的分布特征,分析了主应力差与应力降低区因素对巷道合理内错距离的影响。结果表明,巷道应布置于低主应力差环境,避开主应力差峰值区域,下煤层水平距离上部煤柱边缘30 m位置时,垂直应力接近原岩应力,平均主应力差值小于1.24 MPa,且主应力差变化率较低;最终确定下煤层工作面回采巷道采用内错30 m布置。现场实践证明,在该错距下巷道围岩变形较小,能够保证矿井安全、高效生产。     

孤岛工作面回风巷围岩控制与支护技术

以鹤壁四矿2604孤岛工作面回风巷为研究对象,采用FLAC3D模拟了巷道围岩的垂直应力,得出了巷道垂直应力与围岩深度的关系曲线。围岩垂直应力峰值点位置相差较大,顶板和采空侧围岩深部垂直应力趋于一定值,煤柱边缘垂直应力较小。针对围岩破碎,顶煤厚度大,提出了高强高预紧力锚杆与斜拉锚索梁结构联合控制技术,使浅部围岩与深部围岩形成统一的承载结构,矿压观测结果:顶底板相对移近量为215mm,两帮相对移近量为157mm,顶板离层量为35mm,为类似条件下的巷道支护提供借鉴。