孔庄矿深部软岩大巷底臌机理及控制对策研究

孔庄矿-785轨道大巷底臌剧烈，最大底臌量达70cm，严重影响巷道的正常使用。从巷道围岩物理力学性质、矿物成分组成、应力状态以及原支护形式的特征，分析了影响巷道底臌的主要因素并进行了底臌机理的研究，提出了底角锚杆支护的控制措施，并结合有限差分法三维数值模拟优化了支护设计参数。通过工程实践表明，方案实施效果良好，有效控制了巷道底臌。     

小曲率拱型支架支护系统理论与试验分析

针对煤层顺槽梯形支架存在的问题,提出一种新型结构的小曲率拱型支架。采用曲梁模型进行了支架系统的受力分析,得到其最大承载能力;通过与直梁支架承载能力相比较,得到了小曲率拱型支架承载能力系数与曲梁跨度和半径的影响关系。同时进行了地面试压和井下支护工程实验。结果证明:小曲率拱型支架力学性能远优于梯形支架,支撑能力大,自身稳定性良好,有效解决了近距离和下分层煤层巷道不可锚且在强压下难支护的问题。     

一种等强锚杆的研制与加工

介绍一种等强锚杆的加工与制造工艺，该类锚杆的整体强度高，可有效降低矿井支护成本。     

小曲率拱型支架的研制与应用

介绍了小曲率拱型支架的制作、性能特征和其在工作面的应用，它有效地解决了近距离和下分层煤层巷道不可锚且在较强压力下难支护的问题。     

深部非线性力学问题的工程对策

在分析深部巷道工程变形破坏形态、特点和失稳机理的基础上,提出了均压、等强、高阻、让压、外柔内刚的深部巷道支护原则。分别对深部巷道底臌、肩角非对称破坏、大断面交叉点失稳、沿空小煤柱失稳等破坏形式,提出了以调整应力场和加固围岩为中心的控制对策。提出了二次支护的时机问题,并分析推导了单侧收敛控制依据。     

大屯孔庄煤矿深部地应力测量研究

随着开采深度的不断加大,地应力也随之增大。为了实现深井高地应力环境下井巷工程的稳定,提高支护设计的针对性和科学性,必须弄清井田内地应力分布规律。通过对孔庄矿深部地应力的测量和分析,揭示了该矿深部区域的地应力情况。     

掘进机械化技术工艺现状与展望

随着煤矿工业的不断发展,快速掘进技术已成为安全高效矿井建设的关键,通过对煤矿掘进机械化的发展与现状分析,重点论述了制约综掘机单进水平的因素及其工艺配套问题。     

底角锚杆在深部软岩巷道底臌控制中的机制 及应用研究

 底臌作为深部巷道围岩变形与破坏的主要方式,一直是煤矿深井开采及其他地下巷道工程中难以解决的问题之一,如何有效地控制底臌成为巷道支护中首要考虑的问题。通过多个试验巷道工程底臌控制措施的对比研究表明,底角锚杆技术对于控制底臌起到了积极的作用。运用三维数值模拟方法,研究底角锚杆在控制巷道底板变形中的力学过程,分析分步开挖下底角锚杆力学性能发挥的时间效应,从而提出底角锚杆控制底臌的工作机制。底角锚杆在控制底板变形中的作用,主要是通过成排置入底板的杆体,利用材料自身的抗弯刚度,切断底板基角部位的塑性滑移线,对于岩体结构为块状结构或块裂结构的深部软岩巷道支护工程,可以有效控制巷道底臌。同时,结合具体的深部巷道工程实例,针对巷道底臌的变形机制及变形特征,合理应用底角锚杆控制底臌技术,提出非对称设计方法,有效控制了底板变形,对于深部巷道底臌的控制及防治具有理论指导意义。     

巷道弧状梯形金属支架的支护特性研究

为适应巷道支护的多种要求,新研制开发了弧状梯形金属支架,针对其力学特征,采用曲梁力学模型进行了受力分析,求解出了最大承载能力的表达式,与梯形金属支架承载能力相比较,得到了弧状梯形金属支架的承载能力系数.以11号工字钢断面为例,经研究得到了相应的支护特性,结果表明,弧状梯形金属支架的承载能力比梯形金属支架有大幅度的提高,其承载能力系数随顶梁半径的增大呈单调递减变化,随顶梁跨度的增大呈单调递增变化.     

深部全煤巷道锚网耦合支护技术应用研究

支护体与围岩在刚度、强度和结构上的不耦合是影响全煤巷道围岩稳定性的主要原因．为解决这一问题,采用新型的锚网索支护方案对支护参数和支护过程进行优化．计算机模拟结果显示,巷道实施耦合支护方案后,应力集中程度减小,高应力区向深部围岩转移,支护系统可靠性明显增强．优化后的支护方案运用于现场,巷道围岩达到稳定的时间较优化前明显缩短．理论和实践表明,深部全煤巷道通过强化支护和适度让压,充分发挥锚网围岩整体力学效应,可以达到巷道稳定的目的．