高速铁路单线隧道Ⅳ级围岩台阶法施工参数选择

为研究隧道台阶法施工时不同台阶高度及长度对隧道变形的影响,以西十高铁秦岭马白山单线隧道为工程依托,采用三维有限元计算模型,对不同台阶高度和长度下围岩变形及初支结构稳定性的变化规律进行研究。结果表明:台阶高度对掌子面变形、塑性区分布、拱顶沉降及初支收敛有较大影响;不同台阶长度的掌子面纵向变形较小,随台阶长度增大,拱顶最大沉降量及初支收敛变形量逐渐增大,当台阶长度达到20 m后两者基本趋于稳定;Ⅳ级围岩地段,单线隧道台阶高度宜为6.5~8.0 m,综合考虑隧道施工机械设备排布情况,台阶长度取20~40 m较合适。隧道施工过程中,拱顶沉降、初支收敛等监测结果均满足施工安全要求,验证了研究结果的可行性,并可为相关工程台阶法施工提供参考。

大采高工作面回撤通道围岩注浆加固技术实践

针对大采高工作面末采期间回撤通道矿压显现剧烈,巷道支护困难等问题,以小保当一号煤矿112204工作面为背景,对末采回撤通道的围岩控制问题进行了探究。采用理论分析、现场实勘的方法,分析了112204回撤通道围岩变形原因,明确了注浆加固机理,确定了合理的注浆参数。注浆加固后的112204回撤通道比112201回撤通道的顶板最大下沉量减少了88.75%,同时末采收尾工作提前5.5 d结束。实践结果表明,对大采高工作面回撤通道进行注浆加固,能有效控制末采阶段巷道变形等问题,对实现安全高效、经济合理的回撤工作具有重要意义。

松软厚层泥岩顶板大采高工作面区段煤柱尺寸优化及工程实践

以某矿15#煤层生产地质条件为工程背景,开展现场实测,利用钻孔应力法和钻孔电视法,实测侧向支承压力分布范围。综合现场测试、理论分析成果,对沿空巷道煤柱宽度及支护参数等进行优化。研究结果表明,工作面回采期间侧向支承压力升高区为7~13 m,应用极限平衡理论计算煤柱尺寸应大于5.47 m,最终将15111工作面沿空区段煤柱宽度确定为8 m。采用锚网索钢带联合支护提高沿空巷道支护强度,回采期间巷道矿压监测数据表明,通过优化锚固支护参数,在8 m小煤柱条件下,锚杆及锚索内部应力进一步提高,提高了锚固支护体系的支护效率,巷道两帮变形量由30 m区段煤柱时的最大2 500 mm降低到860 mm,不仅提高了资源回收率,且大大提高了巷道支护效果。

大采高双巷掘进巷间煤柱合理宽度研究

为解决大采高工作面双巷掘进巷间煤柱的留设问题,以某矿二盘区62101大采高工作面运输巷与辅助运输巷之间的煤柱为工程背景,采用理论分析与数值模拟的方法对巷间煤柱尺寸进行了系统的分析:首先通过极限平衡理论分析得出一次采动影响后煤柱破碎区宽度为2.52m,进而得出煤柱极限宽度为7.98m;其次,在理论分析的基础上通过数值模拟分析了煤柱宽度为4、6、8、10m时巷间煤柱的应力演化规律、破坏规律及巷道围岩变形规律;综合分析理论研究及数值模拟研究结果,同时考虑工作面实际生产地质条件,最终确定巷间煤柱的宽度为8m。

暗挖隧道掌子面稳定条件分析

浅埋暗挖隧道掌子面稳定是隧道施工的前提,暗挖隧道掌子面拱部因开挖土体会向隧道内挤压移动造成土层变形,土层中应力重新分布而形成纵向土拱可承担上部土体的荷载,保持顶部掌子面稳定。隧道掌子面未开挖土体受竖向力及土层深处水平力作用形成滑裂面的基本特征是倾斜的滑动平面。研究非粘性土层、粘性土层隧道核心土作用和不同性质土层,确定隧道最大开挖高度。

基于中条山隧道的台阶法几何参数优化分析

为提高台阶法在软岩条件下施工时的安全性,充分发挥其施工高效的固有优势,以中条山隧道为工程依托对该法施工时几何参数的选取进行优化分析。分析采取数值模拟结合现场监测数据的方法,以初期支护结构安全性、掌子面稳定性以及施工便利性作为优化选择的依据。根据研究成果可知:在软岩条件下隧道采用台阶法施工时,上台阶长度控制在4~5 m时隧道初期支护结构受力合理,施工机械操作便利;上台阶高度取值为0.6H(H为隧道高度)时能较好地兼顾隧道的施工效率以及掌子面的稳定性,但是在围岩条件较差如Ⅴ级围岩掌子面出水或浅埋情况下,其取值应适当提高但也不宜超过0.7H。

降低巷道掘进率的途径——关于降低巷道掘进率的几点做法

采用合理的巷道布置方式 ,运用先进的采煤技术 ,减少巷道掘进工程量 ,降低巷道掘进率 ,从而降低生产成本 。

火区启封的综采工作面特殊末采回撤方案

针对大采高综采工作面火区启封后设备损坏严重,恢复费用较高、周期较长,伴有复燃危险等问题,通过制定特殊的工作面末采、回撤施工方案,以掘进的方式施工末采及回撤通道,以保证综采设备可以正常回撤。