基于围岩松动圈理论的矩形巷道支护技术

为解决矩形巷道角点处因应力集中容易产生受拉破坏的问题,以新驿煤矿五采区1509工作面巷道为研究对象,基于围岩松动圈理论,分别运用等效圆法和压力拱法计算得出巷道顶板松动圈范围为1.21 m和1.25 m,并对锚杆、锚索参数进行设计,确定掘进过程中采用'前探梁+锚杆+锚索+金属网'联合支护方案。数值模拟结果表明,巷道顶板、底板和两帮移近量分别为30.65、29.01、25.08 mm,锚杆未出现破断现象。数值模拟和实践证明,设计方案能够有效地控制巷道围岩变形,保持巷道的稳定性。

软岩巷道联合支护技术研究

针对西部地区煤矿围岩承载力低,锚喷支护难以有效控制围岩变形,巷道返修率居高不下等问题,在新上海一号煤矿113082轨道巷施工中,拟采用'钢带、锚杆索支护+反底拱'支护方案。基于围岩松动圈理论,确定了巷道松动圈的厚度及锚杆长度;基于关键部位支护原理,确定了锚索的长度、位置及排距;基于滑移线理论和塑性极限分析法,确定了反底拱锚杆的长度及间距。数值模拟结果表明,该方案能够改善围岩应力状态;现场实施后,该方案可以有效控制巷道围岩变形,保证了煤矿安全生产。

古城煤矿原岩应力测试分析及与岩爆关联性研究

为分析古城煤矿32采区围岩岩爆现象频繁发生的原因,采用应力解除法,对采区原岩应力进行测量,得到该采区原岩应力场的分布特点,分析研究原岩应力与岩爆现象频发的关联性。结果表明:古城煤矿32采区原岩应力场中,水平应力占优势地位,并且巷道水平应力方向性显著,最大水平主应力与工作面巷道走向夹角为55°左右,在掘进方向右侧产生应力集中,这是导致岩爆现象频发的一个重要原因。

全长黏结大变形让压锚杆波纹套筒阻力计算及试验研究

软岩巷道在建设过程中常常出现大变形现象,极易造成锚杆与围岩之间变形不协调而使锚杆过早屈服破坏,严重影响矿井生产的安全及效率。为了更好支护软岩巷道,提出一种全长黏结大变形让压锚杆,相较于普通锚杆,该锚杆可以提供较大让压距离和连续工作阻力。首先,介绍了该锚杆的主要结构特点,分析了工作原理,指出其工作全过程分为弹性变形阶段、让压变形阶段及极限变形阶段;然后,通过理论分析得到波纹套筒阻力计算公式,研究了各参数对阻力大小的影响;最后,通过室内拉拔试验对该锚杆波纹套筒阻力值进行测试,试验结果表明理论计算结果与实测数据误差为7.4%,两者吻合度较好。

格栅拱架模型的结构选型与设计——以第二届全国城地专业大学生模型设计竞赛为例

针对"格栅拱架的设计、建造与加载试验"的模型设计竞赛,从分析模型制作要求和计算施加荷载入手,通过对比不同形式的主拱圈、直墙段和格栅结构内力,分析获得了结构部件的受力特点,选择承载力最佳的部件形式,得到格栅拱架模型的结构设计方案。加载实验证明,该方案设计的格栅拱架模型有效承载了施加荷载。