基于顶板离层监测的锚固巷道稳定性控制

在提出顶板离层概念的基础上 ,对顶板离层与锚固系统的变形协调条件以及离层临界值、失稳临界值及工程估计值的确定进行了分析 ;通过实例 ,说明了离层监测与反馈的应用 ;工程实践表明 ,采用顶板离层监测是锚固巷道稳定性控制的简易技术手段 ,其技术经济效果明显 。

高应力巷道锚固复合承载体及其承载效应研究

采用锚杆支护的巷道,锚杆和其巷道锚固范围内的浅层破碎围岩共同作用形成的具有一定承载能力的结构称为锚固复合承载体,锚杆支护主要改善了承载体内围岩应力分布状态。采用理论分析对锚固复合承载体进行研究,建立围岩-支护相互作用机制的基础。考虑高应力岩体不可压缩性,采用Levy-Mises增量型本构关系对围岩塑性进行表述,并考虑中间主应力的影响,利用修正Mohr-Coulomb强度准则进行高应力锚固巷道围岩力学分析,给出出现塑性变形时的原岩应力阈值。算例与分析的对比结果表明,基于锚固复合承载体承载效应,利用Levy-Mises本构关系修正的Mohr-Coulomb强度准则更适用于高应力场巷道围岩分析。

二种巷道锚固施工装置的分析比较

巷道开拓中矿井成巷速度和掘进机的开机效率均同掘支相关.巷道支护功能的提高主要有车载式和机载式两种途径,本文将对机载式和锚杆车载两种途径进行分析,以期探讨巷道锚固施工的最佳途径.

煤矿巷道含软弱夹层底板锚固孔钻进扩径现象研究

煤矿巷道底板锚固孔钻进是实现其锚固的关键环节,底鼓巷道底板岩层多数含有软弱夹层,钻头穿过软弱夹层时孔壁岩石物理力学特征是其稳定性的重要因素。现场调研发现,在钻进含软弱夹层底板锚固孔时,孔壁局部地段有掉块、剥落现象,这些体积较大渣体落到孔底后造成排渣困难,影响锚固孔成孔质量。通过采用理论分析与数值模拟相结合的方法,考虑应力状态、钻进动力等因素,对巷道含软弱夹层底板锚固孔钻进时孔壁稳定情况进行研究。分析发现:在破碎软弱夹层位置的孔壁钻进时产生扩径现象;应力状态对钻孔扩径影响较明显;钻进动力对扩径的程度影响并不明显。

考虑损伤效应深部锚固巷道蠕变破坏模拟分析

首先通过深部泥岩数字散斑蠕变试验,发现分级加载第Ⅰ阶段泥岩试件表面变形集中现象明显,表明该岩体在较低应力水平开始出现损伤,并随着载荷级别增加,逐渐演化为一条剪切破裂带,直至整个试件发生破坏;然后引入损伤变量Dt,建立考虑损伤效应的加锚岩体非线性BKS蠕变损伤模型,采用FISH函数编制程序实现其在FLAC3D中的开发;最后采用BKS蠕变损伤模型对口孜东矿锚固围岩支护控制进行数值模拟。结果表明:深部岩体的损伤特性增大了蠕变破坏区范围,且在锚固范围外仍出现蠕变破坏,深部围岩内部非连续性破裂现象明显。同时将模拟结果与现场钻孔探测结果进行对比分析,证实了数值模拟研究中考虑损伤效应更能客观地反映深部岩体的蠕变破坏特征,对深部巷道破坏机理研究有指导意义。

巷道底板锚固孔排渣影响因素分析及参数优化

利用欧拉模型的固、液两相流理论中标准K-ε三维湍流模型,对不同条件下小孔径底板锚固孔内钻渣运移过程进行三维动态分析,得出不同影响因素组合条件下排渣效果.利用相关理论计算钻渣运移过程中的压力损失,与数值分析结果对比误差较小.利用正交分析中的极差分析方法,得出决定排渣效果的影响因素由高到低依次为:排渣通道压力、进水通道孔径、机具长度、进水通道压力、排渣通道孔径.确定了底板锚固孔直径为28mm,钻孔深4m时,排渣通道压力为-3.0MPa、进水通道孔径为4mm、进水通道压力为5.0MPa、排渣通道孔径为8mm是最合理参数组合.

神华集团某煤矿立井井简水患治理工程技术

本文结合神华集团某煤矿立井井简水患治理实际工程，介绍了环绕立井井筒壁后合适区域实施锚固支护措施巷技术方法，从而有效解决了穿越多层地下水地质条件下的井筒出水水患工程技术难题。

Study on mechanism of reinforcing sides to control floor heave of extraction opening

Roadway surrounding rock is a compound structure consisted of roof, floor and sides. The sides of extraction opening is the weak coal mass, which affect immediately the stability of floor. It was simulated by numerical calculation for the strength of sides coal to affect the floor heave, the higher strength of sides coal is, the lower degree of floor heave was. So it was put forward reinforcing sides to control floor heave of extraction opening, and it was proved by engineering practice that the floor heave of deep extraction opening can be controlled to a certain degree by reinforcing sides of roadway.

煤巷顶板锚固孔钻进岩层界面能量响应特性研究

煤巷顶板锚固孔钻进是实现其锚固的关键环节,顶板岩层交界面及软弱夹层赋存特征对锚固质量影响较大.从能量守恒原理出发,对锚固孔钻进过程中的能量进行分析,通过传感器可监测锚杆机动力装置能量指标,实现煤巷顶板岩层结构实时动态探测.研究结果表明:在一定动力条件下,钻头穿过岩层交界面和软弱夹层时,能量曲线变化较为明显,响应性强.从钻头钻速和转速的角度分析轴向推力做功与旋转扭矩做功,发现钻速、转速与钻头破岩做功之间存在较好地响应关系.钻头破碎岩石95%以上的能量来自于旋转扭矩做功,而轴向推力做功相对较小,不到钻具系统输出总能量的5%,总能量的变化曲线与扭矩做功的变化曲线基本一致.