深部软岩巷道锚网索-桁架耦合支护技术及其工程应用

深部软岩工程复杂工程地质条件使原有的浅部工程的支护技术和方法不能满足实际工程需要。提出采用锚网索-桁架耦合技术进行深部软岩巷道支护。利用理论分析和数值模拟等手段分析锚网索-桁架耦合支护的技术原理和力学机制,分析该技术的关键和特点。将研究成果应用于我国最深的第三系软岩巷道支护工程实践,通过现场监测验证了支护方案的合理性。

锚网-锚索耦合桁架支护技术在泉店煤矿的应用

巷道围岩岩性松散、破碎,应力集中程度较高,围岩体整体强度偏低,在高应力作用下巷道围岩剪胀变形较为强烈,局部承载结构破坏诱发锚网支护大面积失效,承载结构稳定性降低。实施锚网—锚索耦合支护技术,根据位移分析原理,确定支护系统二次耦合支护的最佳时间(段),在关键部位实施支护体和围岩的再次耦合,最大限度地发挥围岩的承载能力,从而使支护体的支护抗力降到最小。

深部软岩巷道锚网索耦合支护非线性设计方法研究

由于深部软岩巷道工程岩体介质已进入到塑性大变形阶段,其破坏主要是由于支护体与围岩之间的不耦合造成的,因此提出了锚网索耦合支护非线性设计方法。与传统的线性参数设计不同,该方法在变形设计的基础上,针对最佳耦合过程进行强度设计,提出锚网索耦合支护参数,并在施工过程中通过反馈设计进行修正。与新奥法不同,采用该设计方法进行锚网索耦合支护既能充分发挥锚网主动支护浅部围岩的能力,又能通过锚索调动深部围岩强度的支护能力,从而可以实现软岩巷道支护体与围岩在强度上、刚度上和结构上的耦合,保证软岩巷道围岩的稳定性。

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。

深部回采巷道锚网索耦合支护时空作用规律研究

针对深部巷道围岩在开挖与支护时所表现出的非线性力学过程特性,对锚网索耦合支护时空规律进行数值模拟与工程应用研究。研究结果表明,在巷道实施锚网耦合支护后,在围岩剧烈变形阶段结束或临近结束的时间施加锚索关键部位耦合支护,是实现锚索与锚网和围岩之间时空耦合的最佳二次支护时间,其主要特征是通过锚索调动深部围岩强度实现巷道围岩高应力向低应力的转化;同时,实施锚网索耦合支护的深部回采巷道能够满足巷道掘进与工作面回采期间的稳定性控制要求。

深部煤巷锚网索耦合支护应用研究

在高应力环境下,深部巷道围岩呈现出很大的流变性,因此,深部煤巷支护问题变得越来越困难,淮南望峰岗矿5121B10工作面回风巷支护就面临这一难题。为此,文章就5121B10煤层回风巷进行耦合支护参数设计,针对巷道关键部位进行加强支护,以减少巷道局部的有害变形。实践表明:从巷道深部不同基点的位移来看,锚网索带联合支护巷道能够适应软岩的大变形,维护巷道稳定,为无煤柱留巷成功创造条件。

弱胶结软岩巷道锚网索耦合支护技术研究

为解决弱胶结软岩巷道支护困难的问题,以伊犁一矿弱胶结软岩巷道为研究对象,结合煤岩物理力学性质及原岩应力测试结果,在分析巷道围岩变形破坏原因的基础上,通过优化支护参数提出了锚网索耦合支护方案。在利用数值模拟验证新支护方案可靠性的基础上,通过现场观测分析总结了采用新支护方案后巷道围岩变形有巷道开挖影响、变形限制、稳定变形3个阶段。结果表明:顶底板移近量平均为50 mm,两帮移近量平均为23 mm,变形稳定时间缩短为15 d;锚网索耦合支护能有效控制巷道围岩变形,改善围岩应力状态,充分利用深部围岩的自承载力。

兴安煤矿深部返修巷道锚网索耦合支护技术

在现场工程调查、岩体矿物分析实验的基础之上,分析并指出了巷道失稳破坏的原因是软化难度系数大、地应力水平高、围岩性质差,原支护设计不当。确认巷道围岩类型为高应力节理化膨胀性(HJS)复合型软岩。并确定了其变形力学机制及支护对策,进而对巷道返修提出了新的锚网索耦合支护设计。

高水平应力条件下锚网索耦合支护机理分析与应用

利用数值模拟技术,模拟并分析了锚网喷、锚索及底角锚杆耦合支护机理,并以鹤煤集团第五煤矿为工程背景,模拟并分析了高水平应力条件下,合理的锚网喷+锚索+底角锚杆耦合支护结构,提出了在高水平应力条件下,巷道的破坏是扭曲变形破坏,采用合理的锚网喷+锚索+底角锚杆支护结构和支护参数,可有效控制巷道扭曲变形,取得良好的支护效果。

锚网索耦合支护技术在南屯煤矿综放切眼支护中的应用

若采用架棚形式进行大断面切眼支护 ,往往存在着安全稳定性差、支架安装困难等问题。为此 ,南屯煤矿与中国矿业大学 (北京校区 )岩土工程研究所合作 ,在 93上 0 2综放工作面切眼支护施工中采用锚网索耦合支护技术 ,不仅保证了切眼围岩稳定 ,而且为工作面支架安装创造了便利条件。该项技术的成功应用 ,为大断面综放切眼支护提供了可借鉴的经验。

煤矿巷道锚网索耦合支护技术

介绍了锚网索耦合支护的基本原理以及最佳支护时间的确定和支护材料的选择,并以实际煤矿巷道为例,对其进行锚网索耦合支护,并对支护效果进行分析。结果显示锚网索耦合支护能够有效控制围岩变形,保证煤矿开挖的安全性。

大跨度全煤巷道锚网索动态耦合支护技术研究

文章以石炭井二矿21053工作面开切眼施工为背景,基于动态耦合设计思路,通过地质力学评估及FLAC^(3D)软件数值模拟的方法,优化比选支护设计参数,提出了适合大跨度矩形巷道的锚网索支护技术。经过工程实践验证,在切眼的掘进过程中,该支护体系有效控制了围岩的变形和破坏,巷道两帮和顶板位移量仅为147mm和86mm。锚杆载荷最大值为21kN,锚索受力为其破断力的50%左右,均具有较高的强度储备,满足了综放工作面的生产需要,为此类大跨度巷道施工提供了参考。

基于3DEC的深埋软岩煤巷U型钢支架-锚网索耦合支护

以某矿三采区运输下山为工程背景,基于原锚网索支护巷道变形破坏特点和原因,提出了深埋软岩煤巷U型钢支架-锚网索耦合支护技术,并利用3DEC数值模拟分析其围岩应力、位移、塑性区等特征。结果表明:相比于原支护,巷道两帮及顶板浅部围岩应力明显增加,变形量、塑性区深度降低显著,顶底板移近量108.56 mm、两帮变形量61.39 mm、最大塑性区深度3 m,支护效果显著;现场巷道顶底板和两帮变形量为115.95 mm和67.00 mm,顶板离层基本为0,验证了支护技术的可靠性。

软岩硐室锚网(索)喷联合支护工艺研究与应用

软岩条件一直是影响矿山巷道稳定的主要因素,对于软岩条件下施工的井下大型硐室,其支护稳定问题尤为重要。针对烂泥沟金矿井下软岩岩体稳固性差、支护体稳定性差、巷道变形大、返修率高的问题,依据软岩围岩变形特征和支护原理分析,结合烂泥沟金矿井下围岩条件变化特征,进行了锚网索喷联合支护工艺的研究与实践。研究实践发现,烂泥沟金矿软岩围岩暴露后及时地进行喷浆封闭处理,能够有效阻止岩块的位移,随后锚网支护加强岩体荷载承受力,待围岩充分释放变形能后,采取加强支护手段可有效控制围岩变形。监测结果表明,该支护方案取得了良好的支护效果,有效地将两帮及顶板岩移控制在允许范围。

复合软岩巷道锚网索+W(T)钢带联合支护技术研究及应用

随着煤炭开采逐渐转向深部开采,复合软岩巷道在服务年限内的顶板冒顶及两帮收缩事故频发,严重导致巷道整体失稳。本研究提出了一种新型的锚网索与W(T)钢带联合支护技术,旨在优化复合软岩巷道的稳定性。通过实地应用于221812回风巷,该技术采用锚网索与喷、注浆联合支护系统,结合W型钢带和T型钢带的全断面布置,以增强巷道围岩的整体稳定性。

“锚网索+桁架”联合支护技术的研究与应用

通过对原支护方式的改进,采用锚杆、锚素、金属网、桁架联合支护技术,实践证明该支护取得良好的支护效果,技术上可行,安全上可靠。

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。

锚网索耦合支护技术在深部磷矿软岩巷道的应用

河北省矾山磷矿419m水平大巷埋深超过350m,且受到工作面回采的扰动,巷道支护非常困难。通过对该矿工程地质调查与分析,确定了矿419m水平大巷的破坏原因,研究了深部软岩巷道的变形破坏机理,确定了该巷道的复合型变形力学机制,并结合数值模拟结果,提出了锚网索耦合支护方案。应用结果表明:该方案可以充分发挥锚网索的耦合支护作用,有效控制巷道变形,为矿井的安全生产创造了条件。

巷道中锚网索联合支护方案的应用分析

良好的支护方案能提高井下作业的安全性,结合一煤矿2^(#)煤层巷道的采掘看,以往的锚网索联合支护具有强度过大的问题,不利于端头的垮落,需要进行支护方案优化。为此,先进行22125运输顺槽地质和原有支护参数的概述,然后结合现状优化锚网索联合支护方案,最后借助数值模拟分析了解锚杆(索)预应力场分布特征及围岩变形情况。经过仿真分析,优化后的联合支护方案可以改善巷道的采掘环境,以期为类似工况的采掘巷道支护提供经验参考。

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。