掘进巷道围岩稳定性研究及支护设计

以某矿巷道为研究对象,采用悬吊、组合梁理论计算确定支护参数,并提出三种支护方案,其围岩位移、应力相差较小;对于塑性区范围,相比方案二,方案三塑性区范围变大,但与方案一相差较小,符合巷道安全掘进要求;对于锚杆索受力,方案三可充分发挥锚杆索的主动支护性能,锚杆索布局更合理。此外,相比方案一、二,方案三中每排锚杆、锚索数均减少1根,巷道支护成本低,方案三最优。

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。

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。

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。

掘进巷道应力冒漏区支护技术

基于马脊梁矿2117巷掘进期间受地质构造影响,巷道掘进至315~370 m段多处出现局部冒漏现象,采用传统锚杆(索)、工字钢棚联合支护效果差的问题,通过技术研究,决定对局部冒漏区采取“锚索梯形棚+挡矸支架+人工假顶”联合支护措施。通过实际效果来看,支护优化后大大提高了冒漏区围岩整体稳定性,控制了顶板蠕动变形现象,取得了显著应用成效。

近距离煤层群支架拆装间支护技术的探索实践

平煤股份四矿己16.17-23160工作面末采回撤期间,回风巷需施工大断面支架拆装间,受近距离煤层群开采影响,己16.17-23160回风巷支架拆装间处于上覆己15-23140机巷、己15-23160瓦斯尾巷下方,通过现场钻探实测上下煤层距离及老巷状况,针对末采期间工作面超前支承应力影响和围岩状况,优化棚索联合支护方式,改进施工方法,实现安全高效生产和精准有效支护。采用数值模拟的方法进行分析验证,为近距离煤层群复杂条件工作面末采回撤期间大断面支架拆装间施工和支护技术提供可靠的技术经验支持。

淋水条件下碎裂围岩巷道支护方案设计及应用

针对1010运输平巷在掘进过程中面临的顶板淋水、围岩碎裂等支护难题,首先对巷道的工程概况及顶底板条件进行分析,重点分析了巷道支护难点及围岩碎裂特点,然后在具体回采经验的基础上,设计了巷道锚网索联合支护方案,然后进行了现场实践及效果分析。矿压观测结果表明:巷道断面收敛率很小,两帮移近量最大不超过132 mm,顶板下沉量最大不超过192 mm,巷道围岩控制效果较好,保障了工作面的安全生产。

采动影响巷道支护方案设计及效果

为减少松软煤层围岩巷道受采动影响的破坏,提高煤层开采的安全性,以某矿为对象,分析该矿松软煤层在采动影响下围岩的变化规律,设计巷道联合支护技术为“锚网喷+锚索梁+注浆”。与无支护技术相比,经联合支护优化后,该矿巷道顶底板及两帮变形量分别降低68.5%、50%、61%,降幅明显,表明该联合支护技术能有效控制围岩变形,支护效果好。

土岩深基坑桩-撑-锚组合支护体系变形特性

以青岛地区特有的土岩组合地质条件为背景,通过Plaxis有限元模拟和现场监测相结合的方法,探讨土岩组合深基坑中围护桩、钢支撑与锚索组合支护体系的协同作用及基坑变形规律。通过不同支护形式的对比分析得到围护桩桩身水平位移、基坑周边地表沉降分布规律;从开挖步、钢支撑预应力及锚索预应力的变化分析得到围护桩桩身水平位移、弯矩及剪力的分布规律。研究结果表明:基坑变形和周边地表沉降模拟结果与实测值结果吻合较好,基坑的变形主要发生在基坑上部软弱土层,采用桩–撑–锚组合支护体系在青岛地区具有很好的实用性。研究成果可为类似土岩结合地区深基坑支护设计提供参考。

三维锚索与巷帮卸压组合支护技术原理及工程实践

煤巷锚杆支护技术在顶板较完整的简单条件下应用很成功,普通锚索的作用主要表现为将下部锚杆支护形成的锚固承载结构整体悬吊于深部围岩中,起强化支护作用,对于顶板中存在稳定岩层的煤巷,它的作用非常明显;但当巷道顶部岩层为厚及特厚松软煤层时,还未见成熟的锚杆锚索支护技术。本文首次将三维锚索应用于煤矿煤层巷道的支护中,并从力学的角度,重点论述了三维锚索的支护原理;再辅助于巷帮卸压技术,三维锚索支护技术能解决松软厚煤层、特厚煤层沿底施工一次采全厚巷道支护的难题。在实践应用中,这项技术产生了巨大的经济效益和社会效益,在类似巷道极具推广价值。

锚网索联合支护沿空留巷顶板离层分析

在锚网索联合支护条件下,将沿空留巷顶板的变形分为3种类型,分析了顶板离层与顶板变形形态的关系,阐述了顶板离层机理,计算了顶板离层临界值,并将理论分析结果应用于四川达竹煤电集团金刚煤矿3117回采工作面沿空留巷中,巷内采用锚网索联合主动支护方式控制顶板离层,巷旁采空区侧增补顶板锚索及时切顶以弥补普通混凝土巷旁充填体初期强度之不足。

层状松软厚矿床大断面回采巷道锚杆-锚索联合支护研究

为满足层状松软厚矿床大断面回采巷道的安全和稳定性要求,基于极限平衡理论和弹塑性理论,对新疆某矿I1采区7#层状特种厚矿床大断面回采巷道锚杆锚索联合支护问题进行研究。根据目前现场锚索施工的最佳长度,设计确定了回采巷道在矿床中的合理位置,配合现场常用的支护材料,优化了锚杆锚索联合支护的支护参数,为矿山的设计施工和生产管理提供了参考依据。

大兴煤矿软岩巷道锚索带网支护技术应用研究

针对大兴煤矿3 208材料巷顶板岩石特征和煤层赋存条件,结合现代煤巷支护技术理论,提出了该巷道锚杆锚索挂网支护参数,并对其顶板离层、巷道收敛变形、锚杆(索)锚固力等日常巷道矿压与支护合理性进行了长期的监测。试用和监测结果表明,大兴煤矿较软弱顶板煤巷应用锚索带网支护技术是成功的、可行的。此外还对层理、节理和裂隙发育的破碎厚伪顶软弱围岩巷道的支护方式提出了建议。

管片衬砌配合碎石可压缩层与锚杆的支护型式研究

针对深埋地层中修建盾构隧道,特别是围岩表现蠕变特性,研究一种管片衬砌配合压缩层与锚杆的联合支护技术.采用有限差分与离散元的耦合计算方法,进行了管片衬砌壁后注浆、管片衬砌壁后填充碎石可压缩层、管片衬砌配合碎石可压缩层和高强预应力锚杆的支护效果对比研究.从围岩塑性区发展、沉降随时间变化、管片衬砌弯矩和轴力分析了联合支护效果.从碎石可压缩层的压缩变形路径、锚固围岩的位移矢量等角度揭示了联合支护的细观作用机理.研究结果表明:仅采取管片衬砌配合碎石可压缩层的让压支护手段无法维持管片衬砌的长期稳定;联合支护结构型式既可以提高围岩自身承载能力,也能够有效吸收围岩的蠕变变形.联合支护的作用机理由两部分构成:碎石可压缩层的让压作用与高强预应力锚杆加固围岩作用.其中,碎石可压缩层的让压机理主要通过颗粒间相互嵌挤和错动移位作用调减管片衬砌壁后接触力;高强预应力锚杆的加固机理是由锚杆形成的锚固区控制了蠕变变形的过大发展.研究结果对未来盾构工法修建深部高地应力、强蠕变隧道的支护型式设计具有一定参考价值.

膨胀土高边坡多级组合式支挡结构力学特性现场试验研究

为分析大气环境下膨胀土高边坡组合式支挡结构的支护响应,对南昆铁路1个膨胀土高边坡多级组合式支挡结构(框架梁锚杆(锚索)+抗滑桩组合式支挡结构)中的土体湿度、土压力、桩身弯矩、坡面位移进行现场监测,分析大气环境下支挡结构的力学演变特征。研究结果表明:监测期间,土体经历了干湿循环作用,引起土体胀缩变形;抗滑桩后土压力走势与土体湿度变化趋势基本一致,且桩后土压力介于主动土压力与静止土压力之间;框架梁后土压力与锚索拉力均自上而下增大,有必要加强边坡底部防护;抗滑桩弯矩增量沿深度呈反C形分布特征,其最大值位于桩身前嵌固段与自由段的分界线附近,该位置为桩身受力状态的最不利处;坡面位移与支护结构内力变化范围幅度不大,表明框架梁锚杆(锚索)+抗滑桩组合式支挡结构可用于膨胀土高边坡防治。

基于采动影响的大断面回采巷道锚杆锚索支护研究

基于锚杆支护机理研究,利用FLAC3D数值模拟手段对淮南某矿未稳定采动影响大断面回采巷道断面形式进行了选择分析,确定采用直墙半圆拱形断面,并对该回采巷道进行了支护参数设计。

深部软岩巷道支护技术研究

针对深部软岩巷道支护技术难题,以象山矿21501运输巷道为工程背景,通过理论分析、数值计算以及现场实测相结合的方法,对巷道的破坏特征进行研究,并提出相应的支护方案。结果表明:锚网索+锚杆联合支护方案可以有效控制巷道围岩变形。

深部地层巷道支护优化研究

针对平煤股份十一矿在采矿过程中深部巷道围岩裂隙发育比较突出的问题,一般的支护如锚网、架棚支护加固形式难以有效控制矿山围岩变形,采用现场试验研究方法,研究了以"锚网索喷+中空注浆锚杆+注浆组合锚索"支护为主,以中空注浆锚索补强为辅的支护方式下深部巷道围岩裂隙发育情况,研究得出:巷道锚喷强支护配合注浆加固技术能够很好控制了巷道的持续流变形态,确保了矿井安全生产,对于隧道、地铁、金属矿山等相关地下工程有很好的借鉴意义。

松软煤巷锚网索注联合支护技术研究与应用

针对申家庄煤矿2216松软破碎运输巷难支护特征,深入分析了锚网索注联合支护机理,通过数值分析围岩破坏机制,并对松软破碎巷道支护参数进行优化,采用锚网索+中空注浆锚索联合支护技术,有效控制了松软煤巷变形难题。

组合支护方式在大连地区深基坑支护中的应用

大连地区的土层结构较为复杂,在实际工程施工过程中,经常采用组合支护方式。在某工程中,通过进行对于两种情况下的基坑稳定性计算、支护方案设计以及后期施工效果的观测,验证了人工挖孔桩与劲性桩相结合、管式锚杆与锚索相结合、挂网喷射混凝土的联合支护方式对于复杂土层结构的深基坑支护具有良好的效果,是组合支护方式在大连地区深基坑支护中的成功应用。