深部复合顶板柱梁支护结构的应用

任家庄煤矿210504风巷埋深为600m,顶板为复合顶板,在原支护方案下,巷道严重变形,锚杆、锚索支护失效,不仅造成后续维护成本的增加,还为安全生产带来隐患。基于210504风巷工程地质条件、巷道断面尺寸、设计支护参数,巷道帮部采用高预应力锚网索将破碎松散煤体加固成承重支柱,巷道顶板浅部采用高刚度锚杆将复合顶板加固成梁,深部以自稳隐形拱为拱,对锚索施加一定的预紧力,将拱、梁连接成整体的柱梁支护结构,并对该支护结构进行力学分析。根据该理论对210504风巷重新进行支护设计,在后续掘进中采用新支护方案,通过十字布点监测分析,巷道变形大幅减小,取得了良好的效果。

基于连续梁的薄层复合顶板锚杆受力分析

为研究煤矿薄层复合顶板锚网支护条件下锚杆受力问题,采用理论分析、数值模拟和现场观测方法,利用巷道顶板锚固岩层的三铰拱结构和锚杆连续梁力学分析模型,对锚杆受力和托顶煤回采巷道稳定性进行研究。结果表明:锚杆内的拉应力、剪应力和挠度均发生在顶板最下部的软岩段,深部挠度较小;弯曲变形引起的应力大于轴向直接拉伸引起的应力,弯曲变形量大于轴向拉伸变形量;除整体下沉外,巷道顶板锚固体内部不均匀断裂变形会给锚杆施加较大的弯曲载荷;选取刚度较大锚杆、强力护表构件和强力锚索,能够减小三铰拱结构的断裂角和下沉量。针对鹤煤公司九矿3204孤岛工作面托顶煤回采巷道,采用高强锚杆、加密锚索主动耦合支护,配合双层塑编网护表防漏冒,局部地段采用单体液压支柱加强支护方法,有效控制薄层复合锚固顶板的下沉,减轻锚杆(索)的弯曲变形和破断,围岩得到了有效控制。

大埋深组合顶板巷道围岩支护技术研究

深部采准巷道支护问题是当前煤炭资源向深部开采所必须解决的关键问题之一。而深部采准巷道顶板多为复合层状顶板,并受到较大的上覆垂直荷载和水平构造应力的联合作用。通过对复合层状顶板锚固形成的组合岩梁进行受力分析,得出梁下侧的最大拉应力计算公式。根据最大拉应力准则确定出组合岩梁的高度,进而确定锚杆的长度。根据所得结论对关中某煤矿40303工作面采准巷道复合顶板进行参数设计,结果表明,对深部巷道复合层状顶板锚固所形成的组合岩梁能有效承载较大的上覆垂直荷载和水平构造应力,采用该支护方案可有效控制复合顶板的变形,取得较好的支护效果。

物流建筑高层仓库的结构设计

某物流园区项目主要建筑单体为高层仓库,文章结合高层仓库的特点进行了结构设计分析。高层仓库主体结构采用竖向框排架结构形式;楼面设计充分发挥了组合梁、钢筋桁架楼承板的优点,减轻了结构自重,免除了施工高支模;对钢屋面采用二维及三维的包络设计;对围护结构屋面檩条及墙梁的风荷载系数取《建筑结构荷载规范》和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》两者的包络值;对超长结构采用弹性膜方式考虑了温度应力。

复合顶板离层分析与预应力锚杆支护参数确定

为了解决复合顶板端头锚固预应力锚杆支护中其技术参数确定问题,通过理论分析,给出了锚杆长度、间距、排距、预紧力四个关键支护技术参数的确定过程及相应计算公式,通过现场工业试验收到了满意效果。研究表明:直接顶范围内岩层分层之间发生离层必须同时满足载荷、跨度、挠度三个条件;锚杆组合作用下组合梁内的岩层组合属于关键分层之间的组合;锚杆技术参数确定应遵循变形协调一致的原则。该研究对回采巷道顶板锚杆支护设计具有一定的指导意义和参考价值。

基于梁-拱式组合结构的薄层状复合顶板锚固设计

为了保证薄层状复合顶板条件下矩形巷道围岩的锚固支护效果,通过相似模拟试验,基于锚固体强化理论和普氏压力拱理论,提出和验证了顶板锚固的梁-拱式组合结构.以岩体结构为中心,进行围岩锚固参数设计,根据库仑准则和锚固体梁的剪切破坏准则计算下位顶板锚固体梁的厚度,据此确定顶板锚杆长度;根据顶板上部普氏拱高确定锚索长度;根据直接拱脚在巷帮的深度和相邻帮锚杆作用重叠区域的相互关系,探讨了帮锚杆长度、间排距的确定及校核方法.研究表明:在保证两帮锚固稳定的前提下,通过锚索的悬吊作用,下位锚固体梁与上位普氏拱形成组合锚固体自承和承载结构.

大厚度薄层复合顶板煤巷高强联合支护技术

为解决赵庄矿53151运输巷大厚度薄层复合顶板煤巷变形剧烈问题,结合现场调查、实验室试验、理论分析和物理试验等方法,分析出复合顶板的分层厚度、膨胀性矿物含量、支护体及护表构件等支护参数不合理是导致该巷变形破坏的主要原因。基于悬吊理论和组合梁理论,提出了'高强联合支护技术',并对支护参数进行了优化。数值模拟和现场实践结果表明:与原支护方案相比,优化后支护方案的巷道顶底板移近量和两帮移近量分别降低了80%和63%以上,取得了良好的围岩控制效果。

叠层梁理论在复合顶板受力分析中的应用

为分析复合顶板稳定性及锚杆组合作用,将叠层梁理论应用于复合顶板中,对叠层梁非共同曲率、共同曲率及整体梁模型进行对比,分析了不同模型下复合顶板梁的弯矩分配规律、拉应力大小与比值及其影响因素,得到了各模型适用条件。研究表明:3种模型计算的复合顶板稳定性差别较大,当高跨比大于1/3时,可将复合顶板叠层梁近似看作共同曲率模型来处理;当高跨比小于1/3时,应将叠层梁按照非共同曲率模型进行分析;当层间黏结力未发生破坏时,可用整体梁模型来处理。分析得出复合顶板锚杆主被动加固机理,主要是防止复合顶板由整体梁向共同曲率叠层梁及非共同曲率叠层梁转化,实现由非共同曲率叠层梁向整体梁转化,从而增强复合顶板抗弯能力及巷道稳定性。

厚顶煤夹矸顶板下巷道复合支护技术研究

针对厚顶煤夹矸顶板传统支护方案下巷道围岩变形量大,垮落威胁严重的问题,以信湖煤矿81采区818工作面运输巷为研究对象,采用理论分析、FLAC^(3D)数值模拟方法,对原始支护参数进行优化研究,提出了厚顶煤夹矸顶板下"三心拱U型钢棚+锚索梁+锁腿梁"复合支护技术,解决了巷道支护的难题。井下试验和现场实测结果表明:复合支护后,巷道围岩应力状态明显改善,顶板下沉量控制在50mm,锚索稳定支护载荷332kN,为其破断载荷的56.9%,可以对巷道起到良好的支护作用,满足矿井安全高效生产的需求。

巷道复合顶板分层厚度反演研究

为了在只有顶板离层仪监测数据的情况下了解复合顶板各分层的厚度,进而确定坚硬分层的位置,文章以渝阳煤矿N3702运输巷支护失效段为工程背景,提出了反演复合顶板各分层厚度的方法。首先根据该巷道顶板离层仪的监测数据分析顶板离层空隙的位置及其离层量;然后将复合顶板简化为简支梁并推出其挠度方程,再结合顶板最大下沉量反演出第一分层泥岩的厚度;接着合理假设其余各分层厚度,应用组合分层的方式并结合顶板实际离层量从而最终反演出各分层厚度。现场试验结果表明:基于该方法反演的复合顶板各分层厚度而确定的坚硬分层位置对指导巷道支护参数优化效果显著,其中巷道试验段顶板下沉量较原支护减少了127 mm,顶板持续变形时间缩短了近25 d。

基于拱-梁耦合结构的深井含煤复合顶板支护研究

为了解决在深井高地应力情况下,含煤复合顶板巷道离层严重的问题,以山西梗阳煤矿回风巷为研究对象,通过现场顶板钻孔窥视、理论计算,数值模拟和工程实践的方法探讨了含煤复合顶板离层破坏的机理,并基于拱-梁耦合支护理论,提出采用"阶梯型束锚索强力支护系统"与高强锚杆联合支护的方法进行支护,经数值模拟和工程验证,采用这种支护方式能很大程度减小顶板离层情况,保持围岩稳定。

大厚度湿陷性黄土场地某特种厂房结构优化与基础选型比较研究

结合大厚度湿陷性黄土场地某特种厂房设计实例,系统介绍了主体结构优化与湿陷性地基处理选型设计过程。通过对钢筋混凝土框架结构与排架结构体系的分析比较,对主体结构抗侧力体系和屋面结构进行了优化设计,进行了DDC素土桩、强夯法—后注浆钻孔灌注桩和素土挤密桩—后注浆钻孔灌注桩复合型桩基处理方案的比较分析,得出一些适用于同类工程设计的建议。

钢与混凝土组合梁板结构在沉井顶板中的应用

在借鉴钢与混凝土组合梁原理的基础上,结合沉井施工工艺,研究了钢梁作为钢模板结构和作为组合梁顶板结构一部分的全过程受力机理,提出了钢与混凝土组合梁板结构在沉井顶板结构中应用的技术方案,并以内净空跨度6 m的顶板结构为例,开展了组合梁板结构的优化设计。结果表明,与现浇结构相比,组合梁板结构的施工工期短,但在设计时应考虑防水、结构耐久性等问题;组合梁中钢梁的横向布置间距可从l0/3处开始优化分析。

翁利电子综合厂房结构设计

结合工程实例 ,介绍了多层综合性工业厂房在结构设计中的整体构思 ,并具体描述了结构形式。

锚梁网索支护在复合顶板大断面煤巷中的应用

介绍了张集煤矿1113(3)综采工作面运输巷,采用锚梁网索支护技术解决巷道支护过程中的难点及确定合理支护参数,通过对掘进和回采期间的综合矿压观测,证明锚梁网索支护在大断面复合顶板煤巷中应用是可行的。

沉井顶板钢混梁板组合结构抗弯性能试验研究

依据沉井工程实际,设计并制作了两种地下沉井顶板钢混梁板组合结构的模型试件,根据钢骨架与混凝土板之间是否设置抗剪连接件,将两个模型试件分为梁板点焊连接的无抗剪模型以及梁板整体浇筑的有抗剪模型。通过对两个试件进行三点弯单轴静力加载试验,得到组合结构的抗弯承载力,并绘制出其跨中荷载-挠度曲线和荷载-应变曲线,分析二者破坏特征。通过对比试验可知:设置抗剪连接件可有效提高结构的整体性以及抗弯承载能力,并推迟混凝土板裂缝的开裂时间,减缓裂缝发展趋势;通过降低截面高度能提高组合结构的整体稳定性,并增加工作空间利用率。

极松散煤层复合支护技术研究

针对巷道所处煤层松软、埋深大、蠕变变形难以控制的问题,以芦岭煤矿为研究背景,在分析芦岭煤矿巷道原支护变形大的基础上,提出“平顶棚+梁锚注+网布”的复合支护技术。运用ABAQUS软件对新支护形式蠕变前后的应力及位移分布情况进行仿真模拟,给出了巷道顶中、底中和帮部中点的蠕变位移曲线,并与现场监测数据进行了对比分析。结果表明:采用“平顶棚+梁锚注+网布”巷道围岩支护方案,能有效控制围岩的蠕变变形,巷道顶板最大蠕变量仅为4mm,两帮移近量为60mm,底臌蠕变量为174mm,巷道总变形量减小,现场监测结果与数值模拟结果十分吻合且在巷道开挖13d后变形趋于稳定,满足安全生产的要求,为极松散煤层巷道围岩的加固及支护提供借鉴。

玉环图书馆与博物馆结构设计

玉环图书馆与博物馆结构高度分别为15.5m和24m,几种典型结构单元对应不同的功能,形成总体建筑群。屋盖结构采用了下凹的钢筋混凝土悬索预应力薄壳屋盖,是一种较为新颖的预应力索-壳组合结构,楼盖结构采用了工字形鱼腹梁箱型楼盖,竖向抗侧力构件采用剪力墙。简要介绍了该工程的结构体系和弹性计算结果,对屋盖预应力张拉过程进行了分析,对结构关键构件进行了补充分析。结果表明,悬索预应力薄壳屋盖和工字形鱼腹梁箱型楼盖的性能良好,二者的结合能够符合建筑师要求的视觉效果和功能需求;采用的悬索预应力薄壳屋盖张拉方式施工方便、受力合理。

部分包覆钢-混凝土组合梁在装配式屋盖中的应用研究

阐述部分包覆钢-混凝土组合梁(Partially Encased Composite Beams,简称PEC梁)正截面受弯、斜截面受剪、挠度和裂缝宽度的设计计算方法,探讨PEC梁作为水平受力构件应用于大跨度装配式屋盖的连接做法。结合SAP2000的计算结果,研究包覆混凝土种类、强度等级、容重对简支PEC梁跨中弯矩、挠度、受拉区混凝土裂缝宽度的影响。结果表明:SAP2000能准确计算PEC简支梁的跨中弯矩和挠度;PEC梁截面的刚度随着混凝土强度等级的增大而提高,梁跨中挠度随之减小;对轻骨料混凝土,容重越大,自重和恒载作用下的梁跨中挠度越大;随着混凝土强度等级逐渐增大,裂缝宽度逐渐减小;包覆混凝土容重越大,准永久荷载作用下的混凝土裂缝宽度越大;采用轻骨料混凝土有助于减小裂缝宽度,相同容重的轻骨料混凝土优选高强度等级。

瞬变电磁法在断层防治水中的应用

该文讨论了瞬变电磁法的原理,介绍了瞬变电磁法在阳城煤矿开拓大巷过季庄断层的应用设计施工,给出了季庄断层瞬变电磁法探测结果及结论,并根据结论采取了过断层的有效措施,通过巷道施工过程中的超前钻探及巷道实际揭露的断层的情况,验证了瞬变电磁法在断层防治水应用中可靠有效性。