新型支护加强板及其制造工艺

煤矿井开采支护板均采用木头和兀形钢制作，木头支护板厚、重、易燃、使用寿命短；兀形钢支护板重、易产生静电、易滑动、制作成本较高、生产周期长、易产生永久形变、使用寿命短。我们提出一种新型支护加强板，该支护加强板重量轻、薄、阻燃、抗静电、不易产生永久形变、使用寿命长。

围岩加强支护留窄煤柱护巷的可行性研究

为了减少煤矿井下资源浪费现象的发生,研究了留设不同宽度保护煤柱时,围岩塑性区及垂直应力在施工“支护-卸压-砌墙”协同控制技术前后的数值模拟对比分析。数值模拟结果表明:未采取围岩加强支护措施时,随着停采线与回风大巷之间距离的减小,煤柱垂直应力峰值呈先增大后减小的趋势,且回风大巷围岩破坏变形严重;施工“支护-卸压-砌墙”协同控制技术后,随着保护煤柱的回采,煤柱与回风大巷围岩的塑性形变区域面积占比都显著减小,且回风大巷的垂直应力峰值平均减小了25.32%,应力集中系数平均减小了27.03%;在保证煤柱及大巷围岩稳定的前提下,可适当的缩减保护煤柱的宽度,以减少煤炭资源的浪费,并可为煤矿带来较大的经济效益。

浅析既有铁路扩建隧道洞身开挖量测与加强支护措施

隧道施工过程中,面临复杂、不可预见的地质条件,及时、充分的施工监测和精准的支护措施,是隧道施工安全的技术保障。以牡佳高铁下行线仙人洞隧道扩建施工为例,阐述通过对洞身病害段进行施工监控量测并分析,针对性地采取洞内加强支护开挖前安全处置、大管棚及小导管联合超前加固、调整初期支护参数、处置初期支护背后空腔等措施,保证扩建隧道安全施工。

沿空留巷巷旁锚索加强支护与参数优化

在分析目前沿空留巷技术存在问题的基础上 ,从提高巷道围岩自我承载能力入手 ,提出了巷内采用锚杆支护、巷旁采用锚索加强支护技术。该技术在朱庄矿进行了工程实践 ,巷道围岩位移显著减小 ,由此说明巷内锚杆参数优化后 ,能够改善围岩的应力状态 。

锚杆支护巷道巷旁锚索加强支护沿空留巷围岩控制机理研究及应用

沿空留巷技术在薄、中厚煤层中应用较多,但在3m以上较大采高工作面中应用极少,究其主要原因是已往建立的沿空留巷力学模型欠妥、巷内与巷旁支护方式不合理。从如何提高岩层的自我承载能力入手,提出了一种主动的巷旁加强支护方式——巷旁采用锚索加强支护,巷内采用锚杆支护。建立了考虑巷帮煤体承载作用和巷旁锚索加强作用的沿空留巷力学模型,并分析了巷内锚杆支护和巷旁锚索加强支护的作用机理。利用理论分析所得结论,对淮北朱庄矿3625较大采高工作面风巷进行巷旁支护设计及工程实践。研究成果为较大采高工作面沿空留巷技术提供了理论依据和借鉴经验。

深部高水平应力巷道倾斜锚杆破断机制及加强支护时机

针对深部高水平应力下巷道倾斜锚杆承受弯曲、拉伸为主的复合荷载作用,易发生破断失效导致巷道局部失稳问题,以山东能源集团孙村煤矿2424工作面下平巷为工程背景,调研得到了倾斜锚杆破断特征,推导了内力与内力矩分布、破断危险断面位置及相当应力表达式,建立了以危险断面最大相当应力为指标的破断力学判据,揭示了不同锚固参数与侧压系数对最大相当应力的影响规律,即最大相当应力随侧压系数、锚固长度和预紧扭矩增大而增大,而随锚杆安装角度增大呈现先减小后增大再减小的趋势。在此基础上,利用FLAC软件内置Fish语言实现了对锚杆危险断面最大相当应力的表征,定义了以危险断面最大相当应力与许用应力比值表示的危险系数K,并以此为指标提出了加强支护时机确定方法,获得了不同加强支护时机下围岩变形破坏规律。随着加强支护时的危险系数K增大,锚杆危险断面最大相当应力、围岩整体变形量与集中应力先减小后增大,危险系数K较小时,浅部围岩弹性能积聚较大,自承载能力发挥不足;危险系数K过大时,围岩变形量大、破坏严重,整体稳定性差。确定了2424工作面下平巷合理加强支护时机为危险系数K取0.8,现场加强支护实践表明,在危险系数为0.8(超前工作面60 m)时进行加强支护,锚杆破断率减小了87.9%,围岩变形得到有效控制,稳定性明显提高。

深井矿山有岩爆倾向的巷道加强支护研究

由于高应力、高温度等复杂的地质条件作用,深部开采诱发了各种地质灾害,尤其是岩爆产生的破坏影响尤为严重,不但给矿山生产造成了严重威胁,而且严重制约着矿山的生产能力及采矿成本。基于国内外发生岩爆矿山的地质及开采概况,对岩爆发生的主要影响因素进行了分析与探讨,并对有岩爆倾向性的井下巷道等工程提出了针对性的加强支护方案,为后续井下巷道的支护方式提供借鉴。

锚索托梁加强支护的应用及技术关键

介绍锚索托梁加强支护构件的组成和性能,以及锚索托梁加强支护在工字钢棚支护的大跨度和交叉点、沿空留巷的应用,并对使用过程中的技术关键进行分析。

卸压支护及锚带加强支护技术在架棚支护巷道的应用

在复合顶板及压力集中区域内用工字钢架棚支护方式下,采用卸压支护及锚带加强支护技术,减轻了棚子的压力,有效地控制了棚子变形,满足了支护的要求。

架棚支护巷道的卸压支护及锚、带加强支护实践

介绍了复合顶板及压力集中区域内用工字钢架棚支护方式下,采用卸压支护及锚、带加强支护技术,减轻棚子的压力,有效地控制棚子变形,满足支护要求的施工实践。

沿空留巷联合加强支护技术在综采工作面的应用

发耳煤矿结合自身实际,在30706工作面首次采用了沿空留巷联合加强支护技术,利用加厚留巷墙体加设钢筋梯及支护锚杆、留巷巷道回采帮加设钢筋梯、单体液压支柱加强支护等一系列举措,有效解决了存在问题,保障了煤矿安全生产。

深部大倾角煤巷帮部加强支护技术的实践

分析了深部大倾角煤巷帮部破坏的原因。张双楼煤矿采用高强的Q500螺纹钢锚杆、帮锚索、高规格的金属网和钢筋梯形梁等帮部加强支护技术,有效地控制了巷道变形。

安徽和睦山铁矿-300 m水平运输巷道锚索加强支护技术

安徽和睦山铁矿-300 m水平运输大巷围岩破碎,裂隙发育,现有的支护技术无法有效控制运输巷道围岩变形。该矿-300 m水平运输巷道在原锚网喷支护的前提下,采用收敛控制法,根据现场施工经验,设计采用了预应力锚索加强支护方案。结合自然平衡拱原理,通过理论计算确定了合理的预应力锚索支护参数。实践表明:采用预应力锚索进行加强支护可以有效控制围岩变形,为类似条件下巷道支护设计提供参考。

管棚型钢法加强支护锁口在提前进洞施工中的应用

对于较陡的覆盖层洞脸边坡,常规施工方案为剥离覆盖层和岩石强风化层并进行边坡支护,根据岩体和坡度情况进行表层或深层支护。采用管棚型钢强支护提前进洞,可将高边坡降级为普通边坡施工,从而减少了边坡开挖及支护的工程量,减少了对边坡稳定的扰动,能够快速到达洞内施工工作面,达到安全、经济的目的。

综采工作面沿空巷道不同加强支护方式应用效果分析

综采工作面受沿空巷道压力大、底臌及两帮变形严重的影响和制约,常常需要人工进行卧底、撕帮等作业,无法满足快速推进的需要。本文通过对综采工作面沿空巷道采取不同加强支护方式控制巷道变形效果进行综合分析,总结出最优化加强支护方案,以期为相似条件下的综采工作面安全高效回采提供可靠依据。

桃园煤矿深部巷道二次加强支护技术

为了控制深部巷道围岩剧烈变形,分析了桃园煤矿深部矿井巷道支护状况,结合该矿深部巷道第1次支护实际情况,提出巷道二次加强支护设计参数;通过现场监测证明巷道支护状况好转,极大地提高了支护结构的承载能力,从而提高了巷道支护结构的稳定性。

深井巷道加强支护合理时段的分析及应用

通过分析围岩表面变形随时间的变化规律及围岩变形稳定性条件,得出了深井巷道应进行加强支护的地段及合理时段确定的一般方法。新集三矿-550m水平运输巷施工中,应用这一方法,取得了较好的效果。

跨石门开采巷内加强支护技术研究

为解决工作面跨石门回采过程中出现的石门巷道变形量大、破坏严重的问题,采用理论分析方法对综采工作面跨石门开采时的顶板临界安全岩柱厚度和加强支护距离进行研究,结果表明:跨采期间,工作面和石门巷道之间的垂直距离越小,石门巷道的稳定性越差,反之,稳定性越好,特定的地质和采动条件下,工作面和石门之间存在临界安全岩柱厚度,可作为石门巷道加强支护和一般支护的分界线;巷内支护的临界安全岩柱厚度主要由工作面底板破坏深度、承载层厚度和巷道顶板破坏高度3个部分组成;采用岩体极限平衡理论、温克尔弹性地基梁理论和平衡拱理论,分别推导得出了工作面底板破坏深度、承载层厚度和巷道顶板破坏高度的计算公式,基于得到的临界安全岩柱厚度,可确定石门巷道内加强支护段的范围。以湾田煤矿11002回采工作面跨1490运输石门开采为例进行了工程应用。计算得出11002工作面底板破坏深度、承载层厚度和1490运输石门巷道顶板破坏高度分别为2.9、3.4、0.7 m,考虑一定的安全系数,最终取顶板临界安全岩柱厚度为10.5 m,需要加强支护的石门巷道距离为29 m,包括14 m的充填支护段和15 m的抬棚支护段。工程实践表明,跨采期间对运输石门采用充填支护和抬棚支护结合的加强支护方式既能保证巷道稳定,又能提高采出率,产生了可观的经济效益。

方钢加强式波纹钢初期支护结构模型试验与数值模拟

为研究波纹钢板与方钢管组合成的新型装配式波纹钢初期支护结构的受力性能与变形模式,通过缩尺试验对该结构的变形、应变及土压力进行测试分析,同时建立三维有限元数值模拟,研究结构在受压状态下的应力分布情况与承载能力,并通过修改模型波纹钢板厚度与土体弹性模量等参数,研究土体性质及结构几何参数等对衬砌结构受力状态的影响。结果表明:1)方钢加强式波纹钢初期支护结构与传统柔性管涵仍有相似之处,在承受竖向荷载总量约236.24 kN时产生10.01 mm竖向收缩及9.18 mm水平扩张,波纹钢板产生的最大环向压应力为24.24 MPa,应力水平仍然较低;2)加载模式下结构的极限承载能力为1411 kN左右;3)在加载过程中,方钢相比于波纹钢板产生了更大的内力,具有较好的荷载分流效果及加强效果;4)土体性质对于方钢应力水平具有较大影响,调整波纹钢板厚度对结构整体受力性能的影响较小。

溶洞支护施工技术在铁路隧道溶岩区工程中的应用

为减小溶洞支护结构位移,提高溶洞围岩安全等级,针对溶洞支护施工技术在铁路隧道溶岩区工程中的应用展开研究。通过对隧道溶岩区溶洞基础处理、有限元建模分析、设置溶洞支护施工超前地质钻孔孔位与洞身,及相邻段衬砌支护加强,提出一种全新的溶洞支护施工技术。将该施工技术应用到实际项目中,证明该技术可有效减小溶洞支护结构的位移,提高其稳定性和抗压能力,保证溶洞施工质量。