围岩控制中高强高预应力锚杆支护效果分析

首先分析了高强高预应力锚杆对巷道破碎围岩的加固和支护机理;然后根据某采矿地质条件,通过数值模拟研究不同预应力锚杆对巷道围岩控制效果,优选出该采矿地质条件下的最佳预应力大小;将最佳预应力的支护方案和未施加预应力的支护方案用于试验巷道对比分析。结果表明:该采矿地质条件下的最佳锚杆预应力为50 kN,50 kN的高强高预应力锚杆能够满足该采矿地质条件下巷道破碎围岩的加固和支护要求。

大倾角“三软”煤层巷道围岩控制技术研究与应用

通过对某煤矿202运输顺槽的顶底板、应力环境及煤层的岩性特征进行分析,结合该矿的支护现状,采用理论分析和数值模拟的手段,对回采巷道支护提出了优化方案。理论分析表明,巷道顶板垂直应力通过岩层间传递作用于巷道底板,造成底板出现持续性底鼓现象,同时顶板各岩层界面处容易发生离层现象。数值模拟结果表明,巷道开挖后拉应力区的范围为1.8 m,若支护范围选择不合理的话巷道容易发生整体变形。针对上述情况,提出高强高预应力支护设计思路,确定锚杆长度选择为2.6 m,同时对该工作面的运输顺槽进行锚网索+W型钢带+喷浆的支护改进。经现场实测,采用该种方案对巷道进行支护,煤层工作面在高应力环境下回采巷道较为稳定,能够保证工作面安全回采。

特厚煤层大断面复合顶板煤巷支护技术

针对某矿辅助运输大巷变形严重、返修量大的支护难题,对巷道顶板复合结构变形机制进行了力学分析,揭示出巷道顶部锚固层厚度、顶板软弱夹层与锚固区相对位置及锚杆(索)预应力是影响此类巷道稳定的重要因素;运用FLAC3D数值模拟软件对不同支护参数的控制效果进行了研究,结合现场生产地质条件综合确定了"高强高预应力锚杆(索)+金属网+W型钢带+喷射混凝土"联合支护方案。现场实践表明,巷道顶底板移近量以及两帮移近量明显减少,围岩变形得到了有效的控制。

深井高地压、大变形围岩巷道支护技术及锚杆设计

通过大量的深井高地压巷道支护实践，分析目前支护中存在的问题，首次提出了锚杆支护强度和允许变形的关系，并提出了全新的支护设计理念。在此理念的指导下，对我国数个矿区进行了支护系统设计，研制出高强高预应力变形让压均压锚杆。矿井支护的实践证明，新的支护理念和产品有效地解决了深井高地压巷道支护所存在的问题。

深井极复杂条件超宽切眼支护技术研究

埋深大、托顶煤、与采空区层间距小、断层及大倾角超宽等极复杂条件下，巷道支护难度较大。本文通过数值模拟分析，提出“分段设计、高强支护、协同整体”的原则。采用高强、高预应力锚杆和锚索支护，利用木垛和倾斜架棚的减垮作用，采空区小间距和托顶煤段实施架棚支护、锚索托梁等支护方式，在各支护的协同作用下，实现了对复杂条件超宽切眼的有效支护。

特厚冲击地压煤层分层综放开采巷道支护技术研究

华亭煤矿从特厚煤5层分层综放开采起，冲击地压显现异常剧烈，在采场已发生冲击地压上百次，致使巷道部分锚杆失效、锚索被拉断、底鼓、两帮移近、顶部下沉等严重变形现象，以及围岩松动圈不断扩大，巷道维修量大，严重影响矿井的安全生产，成为困扰和制约华亭煤矿可持续发展的重大安全问题。采用新型高强高预应力均让压支护技术对特厚冲击地压煤层分层综放开采巷道进行支护。工程实践表明，新型高强高预应力均让压支护显著改善了巷道的支护效果，有效控制了巷道两帮移近、顶部下沉等围岩变形现象，大大降低了巷道的维修量，取得了良好的经济效益，具有一定的借鉴价值。

复杂围岩环境下巷道变形破坏特征及支护技术

针对大佛寺煤矿胶带运输巷支护难题,采用工程地质调查、理论分析等手段,分析了复杂围岩环境下巷道的变形破坏特征,得出围岩特性、底板围岩遇水膨胀、采动影响、支护结构的不耦合是导致巷道大变形的主导因素。提出了"高强高预应力锚杆(索)+底角锚杆"支护技术控制巷道围岩稳定性。工程应用结果表明,该支护形式,可以有效控制巷道围岩的剧烈变形,大幅度提高巷道的安全性。