Numerical simulation of the effect of coupling support of bolt-mesh-anchor in deep tunnel

The mechanical effects of bolt-mesh-anchor coupling support in deep tunnels were studied by using a numerical method, based on deep tunnel coupling supporting techniques and non-linear deformation mechanical theory of rock mass at great depths.It is shown that the potential of a rigid bolt support can be efficiently activated through the coupling effect between a bolt-net support and the surrounding rock.It is found that the accumulated plastic energy in the surrounding rock can be sufficiently transformed by the coupling effect of a bolt-mesh-tray support.The strength of the surrounding rock mass can be mobilized to control the deforma-tion of the surrounding rock by a pre-stress and time-space effect of the anchor support.The high stress transformation effect can be realized by the mechanical coupling effect of the bolt-mesh-anchor support, whereby the force of the support and deformation of the surrounding rock tends to become uniform, leading to a sustained stability of the tunnel.

CMM2-28Y型煤矿用液压锚杆钻车在伯方煤矿中的应用

传统采用气动锚杆钻机进行井下锚网支护的安全性能差、支护效率低、劳动强度大,且其最大扭矩力不能满足顶板锚杆扭矩力要求。为提高掘进工作面锚网支护质量,伯方煤矿在3306回风顺槽成功引进CMM2-28Y型煤矿用液压锚杆钻车,该钻车具有钻进功能全面、安全性好、工作效率高、工人劳动强度低等优点,应用前景广阔。

超前注浆加固技术在掘进工作面过破碎带中的应用

G煤矿在回采工作面5521-10回风巷掘进期间,受到褶曲、断层等地质构造及煤层赋存条件的影响,构造前后形成集中应力区,煤岩体处于松软破碎状态,原有锚网支护方式无法有效满足巷道围岩控制要求,巷道掘进期间易发生漏顶造成灾害。针对上述问题,结合掘进工作面实际情况,提出了解决思路,决定采用尤卡尼加固剂进行巷道煤岩体超前注浆加固的技术措施,并设计了相应的技术参数,注浆加固后使破碎煤岩体力学性质得到了有效改善;注浆加固技术方案实施后,选择合理的支护参数对巷道进行有效支护,并对巷道进行离层变形监测、锚杆锚索受力特征现场测试,其结果验证了该技术的合理性。

基于薄煤层开切眼的锚网索联合支护研究与应用

为提高薄煤层工作面回撤速度,更加安全高效地实现薄煤层工作面的开采。以平煤二矿己17-23010开切眼为对象,研究该开切眼开采前后顶板的破坏机理,并探索锚网索联合支护下开切眼巷道的支护效果。研究表明,开切眼顶板岩体的失稳源于开采扰动的影响,在轴向力和岩体自重的双重影响下发生失稳破坏;与传统的棚式支护相比,锚网索联合支护能极大提高薄煤层开切眼的安全性并提高开采效率,因此建议在薄煤层开切眼中推广采用该种支护。

巷道中锚网索联合支护方案的应用分析

锚网索联合支护作为1种新型支护技术,具有支撑力度大、可防止巷道变形等优点,被广泛应用于煤矿巷道支护中。首先介绍了锚网索联合支护技术的基本原理和适用范围;然后,针对具体工程情况,在巷道形态、围岩情况和上覆厚度等因素影响下设计了1套支护方案,并进行了实践;最后,对施工过程和支护效果展开了详细分析,针对存在的问题提出了解决措施。

煤矿深井软弱围岩巷道锚架注支护施工技术研究

针对巷道在围岩应力作用下会产生较大的移近量,提出煤矿深井软弱围岩巷道锚架注支护施工技术,分别从锚杆设置、金属网铺设、钢支架架设以及注浆施工等方面进行设计,明确了具体的施工材料、方式及操作要点,并利用实例验证技术的先进性,结果显示,煤矿深井巷道两帮移近量和巷道顶底板移近量始终稳定在较低水平,应用效果较好。

矿井开拓工艺的优化设计与应用

在矿井开拓中,支护作业在掘进过程中起至关重要的作用。针对传统工艺使用金属网和工艺锚杆进行布置无法贴合岩壁,造成锚杆力低、对周围岩石无法发挥牢固作用的问题,提出采用锚喷全岩开拓巷道的方法,具体阐述多锚喷支护工艺技术,并在某矿井中进行实际应用。结果表明,采用新的支护工艺,支护质量明显提升,巷道围岩变形程度降低了58%,有效防止喷浆层受压力形变或年久开裂的情况,降低支护成本。

浅埋煤层工作面回采巷道支护设计及参数优化

针对浅埋煤层支护强度不合理的问题,以某矿浅埋煤层工作面地质条件为工程背景,通过理论计算获得巷道初步支护方案,进一步运用数值模拟技术进行巷道支护参数优化,并验证了巷道的稳定性。结果表明,锚杆为∅18 mm×2100 mm,间排距1100 mm×1200 mm,锚索为∅15.24 mm×6500 mm,沿巷道中线布置1列,排距为3300 mm时,在保证支护效果的情况下,回采巷道整体上围岩变形和破坏范围较小,更有利于保障矿井生产安全,提高经济效益。研究成果可为合理设计浅埋巷道支护方案提供经验借鉴。

慈林山煤业沿空掘巷让压支护技术应用

为解决小煤柱沿空掘巷煤柱支承应力较大以及采空区顶板坚硬岩层断裂产生动载破坏围岩支护的问题,对慈林山煤矿15208工作面运输顺槽沿空掘巷支护存在的问题进行分析,开展单泡让压管和双泡让压管抗压试验,同时优化锚杆、锚索的施工。结果表明让压管能够提高锚索的延伸率,在压力显现时能够吸收围岩传递的能量,保证锚杆、锚索的有效性;在此基础上对帮锚索的优化能保证支护强度的同时还能提高生产效率并降低支护成本。

干河煤矿半煤岩巷大排距锚网索支护技术研究

以干河煤矿2^(#)煤层2-3011巷为背景,通过现场实测、数值模拟等手段,探究提高单根锚杆支护效能的措施,确定锚杆、锚索的最优布置参数,通过矿压监测验证优化方案的可行性,结果表明:优化条件下,掘巷期间和工作面回采期间巷道围岩稳定性好,掘进速度提高1.4倍,在经济、安全、技术等方面均取得很好效益。

综采工作面快速过老巷联合支护技术应用

为解决15111工作面回采过老巷可能出现大面积来压和片帮冒顶等危害,保证回采安全,对老巷的破坏情况进行分析后,将老巷顶板划分为裂隙发育区和垮落区,并有针对性地采取锚网索支护、高分子材料注浆加固联合支护方案。通过加强支护,使老巷顶板破碎围岩固结,并提高了围岩的稳定性和整体性。在工作面回采通过老巷过程中未发生大面积来压和片帮冒顶现象,确保了工作面回采安全。

杜家沟煤业2-108切巷刷扩支护研究

为了满足井下设备安装和运输的需求,需要对杜家沟煤业2-108切巷进行刷扩。刷扩后,巷道断面大幅度增大,需要重新进行支护。根据切巷的地质情况,采用了锚网索梁联合支护,并对支护参数进行了确定和校验,可以为巷道刷扩支护提供一定的参考。

双侧采空沿空留巷支护优化设计

为解决双侧沿空留巷开采技术中所面临的支护困难、围岩破坏严重以及稳定性差的问题,在对8号煤层顶底板条件分析的基础上,对其煤岩顶底板的力学参数进行测定,并针对巷内和巷旁分别提出了支护优化方案,为后续双侧采空沿空留巷开采技术的推广应用奠定基础。

百良旭升煤矿515皮带巷支护方案优化研究

为控制巷道围岩变形,针对百良旭升煤矿515工作面皮带巷存在的围岩变形量大、锚杆断裂等支护失效问题,通过分析支护失效的主要原因,制定了针对性支护优化方案。现场实践结果表明,支护优化后的巷道围岩最大变形量54 mm,未出现锚杆断裂支护失效问题。

二分层采空区下锚网支护的研究与应用

柴里煤矿63_(下)06综放工作面开采二叠系山西组3煤,63_(下)06运输巷沿3煤底板上界面施工,煤层赋存稳定。3606工作面上分层已开采,63_(下)06运输巷由于顶煤较薄,在巷道掘进时,如果采用工字钢架棚支护工艺,巷道来压时,顶煤容易垮落,巷道顶部与上分层采空区就会构成裂隙,63_(下)06运输巷的风就会向上分层采空区漏风,存在工作面采空区自然发火风险。针对该情况,经过研究、反复对比论证,决定改变63_(下)06运输巷施工层位,在保证63_(下)06运输巷顶板顶煤厚度大于3.0 m的前提_(下)破煤层底板掘进施工,采取锚网梯+锚梁支护,消除与上分层采空区构成的裂隙,保证不漏风,消除工作面采空区自然发火风险。经过实施证明,此种支护方式探索应用效果良好,具有推广可复制性。

煤矿巷道锚网支护机理及围岩变形规律探析

XX煤矿XX巷道埋深在680m左右,巷道穿过软弱破碎岩层,属于较为典型的深部软岩巷道。在将巷道掘进之后,巷道整体的变形量较大,巷道正常功能已经丧失,为了全面了解巷道出现的变形情况,本次在进行现场勘察的基础上,对巷道围岩开展了松动圈范围探测、围岩物理力学试验、巷道地应力测试等,结合巷道返修支护需求,秉持“先抗后让再抗”的返修支护理念,针对性提出了巷道返修支护方案,从返修情况来看,整体取得了较好的返修支护效果。

复杂地质条件下煤矿掘进支护技术分析

复杂地质是煤矿掘进支护过程中的常见问题,对煤矿掘进过程安全稳定性提出了较大的挑战。文章简单介绍了煤矿掘进支护地质条件,论述了复杂地质条件下煤矿掘进支护技术方案,并对复杂地质条件下煤矿掘进支护技术实施要点进行了进一步探究,希望为煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下发挥良好作用提供参考。

济宁二矿深部回采巷道锚网索耦合支护技术

通过对济宁二矿现场实际工程地质条件调查与分析,研究了深部回采巷道的变形破坏机理。深部巷道由于地应力大、地质构造复杂、膨胀性围岩、支护体与围岩不耦合造成巷道出现非线性大变形力学现象。对回采巷道断面、支护参数以及施工过程分别进行了优化设计,确定了合理的支护方案。用数值模拟对新支护方案进行了分析,巷道变形量明显减少。新方案在现场实施后,支护效果良好。

深部软岩巷道耦合支护优化设计及应用

针对旗山矿-1000m水平北翼轨道联络大巷的具体工程地质条件,分析了巷道变形、破坏状况及其原因,提出了该巷道工程支护备选方案。在此基础上,对几种备选方案用数值模拟进行了优化选择和耦合设计,提出了锚喷网索+底角锚杆+注浆的支护方案。现场施工监测结果表明,该设计方案可有效控制该类巷道围岩的稳定。

深部松软破碎煤层巷道锚网索支护技术研究

根据锚网索耦合支护设计步序, 对南屯煤矿 93上 01工作面巷道支护变形破坏比较严重问题进行了分析, 认为该巷道围岩为高应力节理化复合型软岩 (HJ型), 并提出了具体的复合型变形力学机制转化对策设计, 在对该巷道掘进位置及断面形状进行过程优化设计后, 确定了具体的耦合支护参数。现场实际施工观测及回采期间巷道使用情况表明, 锚网索耦合支护技术可以有效控制该类巷道围岩的稳定。