土岩组合地层异形深基坑支护体系优化研究

某明挖隧道基坑位于土岩组合地层,基坑大面深度约17.1 m,深挖部位约27.9 m,原设计整体基坑采用地下连续墙+4道钢筋混凝土支撑,坑中坑内侧壁采用钻孔灌注桩作为竖向支护结构,深坑部位加设2道钢管支撑。为节约工期和工程造价,综合考虑地层分布及地质条件,对原设计方案进行了系列优化。运用数值模拟对比分析了优化前后基坑支护体系和周边环境的变形特性,结果表明优化后的支护方案满足设计和规范要求。基坑按优化方案施工,并开展了现场监测工作,基坑监测结果表明:(1)基坑连续墙水平位移、地表沉降、支撑轴力、周边建筑物变形及坑底隆起等指标均小于控制要求;(2)连续墙最大水平位移发生在土岩分界面以上一定高度,最大值约为浅基坑深度的0.025%;(3)异形基坑两侧变形不对称,最大地表沉降发生在浅基坑侧,基坑外地表影响范围约为1.0H;(4)下部基岩段基坑开挖侧向变形量小,且对地表沉降槽范围影响不大。优化方案节约了工期和造价,可为类似基坑工程提供参考。

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。

巷道围岩螺纹钢与玻璃钢锚杆组合支护效果分析

为探究玻璃钢锚杆与螺纹钢锚杆组合支护在巷道中的支护效果,以纳林河二号矿为工程背景,调研分析了该矿的工程地质条件与采掘巷道布置,提出了巷道围岩螺纹钢与玻璃钢锚杆组合支护方案。基于不同方案,应用FLAC3D,模拟分析了全螺纹钢锚杆支护、螺纹钢-玻璃钢锚杆组合支护和全玻璃钢锚杆支护3种条件下的围岩屈服破坏和围岩位移分布情况。结果表明:巷道围岩开采帮部采用玻璃钢锚杆替代螺纹钢锚杆,若玻璃钢锚杆不发生损坏,采用玻璃钢与螺纹钢锚杆组合支护,可以维护巷道围岩稳定。

不同支护形式在同一基坑中的组合运用

不同支护形式在同一基坑中组合使用,能够更有针对性的处理某些周边环境差别较大或土质条件复杂的基坑项目。但不同支护形式交界位置的过渡段为整个基坑的薄弱点,需进行加强处理,而在设计中容易被忽视。以某基坑工程为例,结合基坑自身特点,充分利用部分位置场地空旷的有利条件,在同一基坑中采用支撑和锚桩两种不同支护形式,达到降低造价、缩短工期的目的,同时对锚桩和支撑过渡位置采取了有针对性的处理措施,消除了安全隐患,为类似工程提供参考。

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

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。

双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙结构数值研究

针对重力式挡墙无法满足错综复杂场地支护需要的问题,提出一种双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙的新型支挡结构,依托青岛某高填方边坡工程项目,基于数值模拟软件FLAC^(3D)分别建立了锚索及刚性加筋板的新型锚碇板墙和双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙的边坡支护数值模型。并对该边坡在两种支护结构下的安全稳定系数、挡墙位移及桩板墙弯矩受力情况进行对比分析。数据表明:采用锚索及刚性加筋板的新型锚碇板墙支护结构的边坡安全稳定系数、挡墙顶部位移及桩板墙最大弯矩分别为13.6、0.261 m及593 kN·m;而采用双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙支护结构的边坡安全稳定系数、挡墙顶部位移及桩板墙最大弯矩分别为13.9、0.225 6 m、269.3 kN·m。双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙支护结构具有更好的安全性及抗变形能力。随后对双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙结构的设计参数进行研究,发现随着桩长、桩径增大,支护结构具有更强的抗横向变形能力。

某滑坡稳定性及治理措施研究

受自然因素和人类活动导致的边坡失稳会引起一系列问题,甚至造成严重的经济损失和人员伤亡。基于此,本文以某滑坡体工程为研究对象,通过调研和现场勘察总结了滑坡空间形态特征、滑床和滑动带特征。基于极限平衡法计算了天然工况和暴雨工况下边坡稳定性安全系数,明确边坡的稳定状态。针对边坡的不稳定状态,提出了桩锚联合支护结构,通过有限元软件建立三维边坡模型,系统探讨了桩锚联合支护施工参数边坡变形稳定性的影响,明确了合理的施工参数。研究表明,剪出口在滑坡体上部分的南侧,滑面几乎贯穿整个区域;天然工况下边坡处于基本稳定状态;考虑暴雨或强降雨影响时,边坡处于不稳定状态;边坡稳定性与桩间距呈反比例关系,与锚固长度成正比例关系;桩间距为3m、锚固长度为15m既能满足边坡稳定性要求,又具有经济性。本文研究方法可为类似工程提供一定的指导。

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。

路基高边坡锚杆组合支护防滑移施工技术

为了改善山区或多雨地区公路高边坡工程中经常出现山体滑坡、滑移等地质灾害的情况,设计一种路基高边坡锚杆组合支护防滑移施工技术。进行路基高边坡稳定性计算,使用圆弧法模拟路基高边坡的滑移状态,获取边坡的稳定系数,设计锚杆组合支护模型,采用MC模型来描述土体和延时的剪切破坏,计算支护施工过程中的相关参数,设计预应力锚索框架梁支护防滑移施工技术流程。在某工程实例中对设计的施工技术进行性能验证,实例分析结果表明:不同锚杆位置下,变严重的初期三处平均形变仍然可以控制在14mm/d以内。一月内整体的平均累计变化量为106。8mm;不同锚杆深度下,随着深度增加,锚固力呈现下降趋势,锚杆顶部受拉力较大,锚杆深度形变较小,整体平衡稳定,达到持续支护作用。负荷路基高边坡的使用要求,验证了施工技术的可行性。

基于“加固拱”理论对煤巷支护技术的研究

针对余吾煤业大断面煤巷支护困难的问题,以N3102工作面运输顺槽为工程背景,在加固拱理论的基础上,采用锚网索联合支护,形成较大范围的“双重组合加固拱”,结合现场地质情况,确定支护方案,选择合理的支护参数。实践表明:支护效果良好,达到了预期的支护目标,显著地提高了支护强度,能够满足矿井安全生产的需求,可为该矿其他类似巷道的支护提供借鉴。

苇町煤矿切顶卸压自成巷开采技术应用探讨

以苇町煤矿91310工作面为工程背景,拟对切顶卸压无煤柱自成巷技术进行应用探讨。针对性提出恒阻锚索加强支护措施,以及拟定爆破卸压关键参数;采用“单体柱+可缩U型钢+钢筋网”多重护巷支护设计,形成留巷补强方案、切顶卸压方案、临时支护方案成套技术体系。该技术方案现场工业性试验表明,91220巷留巷效果良好,有效阻止采空区矸石涌入巷道,巷道围岩处于稳定状态;无煤柱开采经济效益显著。

深部高应力巷道注锚喷支联合控制技术研究

针对深部高应力巷道围岩大变形控制难题,选择水峪煤业十采区运输大巷为研究对象,综合采用现场调研、理论分析和现场试验等方法,分析了深部高应力巷道围岩、支护结构破坏特征和围岩强度特征,研究了巷道围岩大变形的主要影响因素,在此基础上提出了以约束混凝土支架与注浆锚索为核心的注锚喷支联合控制技术,并在现场进行了工业性试验,有效保障了深部高应力巷道围岩的稳定,对类似条件的巷道围岩控制具有一定的参考价值。

软岩巷道围岩稳定性分析及锚固优化设计研究

通过对嘉禾矿浦溪井2152底板巷围岩变形严重的支护问题进行分析,得出围岩所处泥质砂岩岩层属于软岩序列以及高偏应力引起围岩出现不规则塑性区是锚杆出现整体拔出失效的主要原因。根据蝶形塑性区破坏理论,提出“让抗结合、局部加强支护、全断面协调变形”的支护思路,对2152底板巷支护方案进行了优化,采用“锚杆、钢筋网、喷浆、预应力锚索”的联合支护方式。通过FLAC^(3D)有限元方法对优化支护方案进行了模拟研究并在井下进行了试验,现场试验表明:围岩顶底板移近量在125 mm左右,两帮移近量在140 mm左右,优化的支护方案有效地控制了围岩的变形量,围岩稳定性得到提高。

基于锚索注浆技术的深部高地应力巷道支护实践

某公司面临较严重的深井巷道围岩支护问题,在分析该矿回风大巷围岩变形破坏特征及支护难点的基础上,提出了该工程条件下巷道支护应突出“让压”理念、“加固”理念及“协同”理念,并针对性地设计了常规锚网喷+注浆锚索联合支护方案。经掘进支护工程实践及矿压观测验证,设计的联合支护方案较好地适应了巷道条件,能够保障巷道围岩稳定及安全生产,技术经济效益显著。

不同支护方案对掘进巷道围岩控制技术研究

以某矿为研究对象,针对矩形巷道断面设计三种不同锚杆支护方案,即采用不同参数锚网索联合支护形式,方案2与方案1相比,锚索数量不同;方案3与方案2相比,锚杆排距不同,并对比分析在回采期间,三种不同支护方案对巷道顶底板及两帮围岩的变形量影响规律,结论是:方案2中顶底板、左右两帮变形量分别是190 mm、57 mm、203 mm和104 mm,相比于方案1、3变化量为最小,表明该方案锚杆支护技术设计合理。

基于FLAC3D对工作面锚杆支护参数的优选及效果对比

为进一步提升回采巷道的支护效果,保证其对巷道围岩进行稳定控制,以2301工作面为研究对象,在对其顶底板条件分析的基础上,对煤岩力学参数进行测定,为后续模型准确构建奠定基础。基于FLAC3D软件分别对锚杆长度、间排距,锚固方式,锚索长度、间排距等指标进行优化设计,为今后工作面锚杆支护参数的优化设计提供思路。

破碎围岩巷道全锚索注浆联合支护技术实践

针对红岭煤矿掘进-445 m水平车场井底水仓局部冒顶、后期可能变形大等问题,提出了全锚索喷浆联合支护技术,根据实际条件设计具体参数。经过实践及现场监测,全锚索注浆联合支护技术能够有效地保障断层破碎带水仓巷道掘进安全及支护要求,起到了主动加固顶板的作用,有效增大了井底水仓容量,效果较好。

极松软煤层巷道围岩预应力锚注加固技术与应用研究

针对义棠煤业020711回采巷道出现的煤帮极松软破碎、高瓦斯聚集及顶板失稳等问题,采用围岩预应力锚杆注浆联合加固技术,将预应力锚杆和自应力注浆新材料技术结合起来有效地控制巷道围岩变形。通过现场监测发现,预应力锚杆对极松软煤层巷道围岩的加固效果更显著,同时,采用巷道钻孔电视对采用预应力锚杆支护前后的效果进行了图形对比,发现自应力注浆材料很好地填充了煤帮本身的裂隙,增加了煤帮的整体性和密实度,以及预应力锚杆的联合支护增强了煤帮的承载性能。

煤巷掘进围岩控制支护技术研究

我国煤矿掘进工作面综合机械化水平显著提高,正逐步向智能化、无人化迈进,这对巷道掘进过程中支护方案的选取提出了新的要求。以国能神东煤炭集团有限责任公司锦界煤矿(以下简称“锦界煤矿”)31414运输掘进工作面为研究对象,提出了“树脂锚杆+冷拔丝网片+锚索”联合支护技术思路;从理论分析到数值模拟验证该支护方案的技术可行性。工程应用结果表明,巷道顶板最大移近量为40 mm,两帮最大变形量为60 mm,深部位移变化最大值为16 mm,锚索受力最大值为180 kN;联合支护方案可明显增加围岩结构的完整性,保证锦界煤矿31414运输掘进期间安全,并对类似大断面巷道掘进支护方案的选择提供参考依据。