Analysis on the anchor mechanism of the full length resin bolt

The purpose of this paper is to reveal the stress distribution characteristic along the full length anchor bolt. Based on the mechanic model set up, the author calculated the anchor mechanism of the full length resin rock bolt. The stress distribution characteristic is different according to different type of surrounding rock. The conclusion is important to optimize the roadway bolt support design.

新城金矿破碎岩体巷道涨壳端锚中空注浆锚索支护试验

针对现有水泥注浆锚索施工工艺复杂、养护前期承载力差,无法在支护初期提供预紧力问题,选用涨壳端锚中空注浆锚索对新城金矿深部破碎围岩巷道进行加固支护。为验证该支护方法的支护能力和效果,分别在新城金矿9-3中段下盘运输巷和9-8中段斜坡道上坡段进行井下工业试验。试验结果表明,涨壳端锚中空注浆锚索锚固力在310 kN左右,并可在安装张拉后立即承载预定预紧力,支护效果优于传统注浆锚索。

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。

基于弹性-脱黏模型的全长锚固锚索支护承载性能分析

全长锚固锚索支护是矿山巷道支护中的一种重要措施,对保障巷道围岩稳定具有重要意义。本论文基于理论分析研究了锚索半径、锚固长度、锚索弹性模量、锚固界面剪切强度等参数对锚索支护承载性能的影响。研究结果表明,锚索半径、锚固长度、锚固界面剪切强度对锚索最大承载性能影响显著;随锚索半径、锚固长度、锚固界面剪切强度增加,锚索最大承载性能显著增加;锚索弹性模量对锚索支护最大承载力影响不显著,但对锚索支护系统刚度有较大影响;随着锚索弹性模量增加,锚索支护系统刚度显著增加,锚索达到最大承载力时对应的拉拔位移显著降低。该研究有助于进一步量化分析锚索支护承载性能,为进一步应用锚索支护技术提供理论依据。

郭二庄矿极软煤层中空注浆锚索联合支护技术

针对郭二庄矿极软煤层巷道难以支护的问题,基于该巷道变形破坏主要特点,对巷道支护结构和支护参数进行了优化,提出了锚梁网加中空注浆锚索联合支护方案和中空注浆锚索施工新工艺,并在七采区运输下山进行了支护试验,试验结果表明:采用新型中空注浆锚索能够有效地提高煤体强度和自承作用,巷道顶底板收敛速度由3.7 mm/d降至3.0 mm/d,两帮收敛速度由17.8mm/d降至6.4 mm/d,而且巷道稳定期限长,支护成本大幅降低,实际应用取得了良好的效果。

高预紧力全长锚固锚杆工况监测

通过对常用的测力锚杆改进,开发了能够监测高预紧力全长锚固锚杆受力状况的CM-200Ⅰ型测力锚杆,并进行了实验室标定。同时开发出适用于测力锚杆施加扭矩的扭矩套筒,更好地实现了对高预应力全长锚固锚杆的实际工况监测。将改进后测力锚杆应用于井下,通过监测结果可知:高预紧力全长锚固锚杆的载荷在施加预紧力后沿杆体均匀分布,围岩变形后,在距锚杆尾部500mm处出现中性点,此处轴力最大,剪应力为零,充分发挥了锚杆的支护性能。

近距离采空区下松软破碎煤层巷道锚杆锚索支护技术研究

在地质力学现场测试和岩石成分分析的基础上,分析了近距离采空区下松软破碎煤层巷道破坏的主要原因和影响因素,指出原有锚杆支护系统预应力偏低、护表构件不合理是造成巷道破坏的主要原因,提出了采用高预应力全长锚固锚杆和锚索支护并加大护表构件的面积和强度的方法进行此类巷道的支护。以红庙煤矿五区5-2S一片工作面回风巷为工程实例,详细介绍了高预应力锚杆锚索支护方案并进行了现场工业性试验。研究结果表明,高预应力锚杆锚索支护系统能够控制此类巷道的强烈变形,支护效果比较理想,为类似条件下巷道支护提供了有效手段。

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。

地应力异常区上山群巷道蠕变围岩控制技术

为了解决地应力异常区上山群巷道支护困难的问题,针对常村煤矿地应力特征,模拟分析了不同方向的最大水平主应力巷道围岩应力分布规律,并分析了上山群间煤柱宽度与掘进顺序对支护方式的影响,将全长锚固预应力强力锚杆锚索组合支护系统应用于该上山群巷道。试验结果表明:地应力异常区上山群间煤柱宽度大于30 m时掘进顺序对支护无影响,采用全长锚固预应力强力锚杆锚索组合支护系统后,巷道两帮移近量最大为87 mm,顶板最大下沉量为18 mm;锚杆最大受力为183 kN,锚索最大受力为250 kN,且巷道变形量及锚杆锚索受力稳定,围岩变形得到了有效控制。

全长螺纹锚杆及大直径注浆锚索在回采巷道中的应用

针对谢桥矿13316工作面回风巷道地质特点及支护技术难点,提出了13316回风巷道支护对策,研究了在回风巷道实施全长螺纹锚杆、大直径注浆锚索、久米纳树脂加固材料的综合支护,实践表明综合支护方案的采用减少了单位面积的锚杆、锚索数量,支护密度大大降低,提高了巷道掘进速度。

基于锚杆拉拔试验优化锚固承载特性研究

为提高深部软岩巷道锚杆支护承载能力,有效控制巷道围岩变形,采用锚杆拉拔正交试验对锚固承载特性影响因素进行研究,分析不同影响因素作用效果,并以试验结果为依据针对性提出高预应力全长锚固支护技术,研发了预应力全长锚固锚杆,通过理论计算对预应力全长锚固围岩承载能力加以分析,并以潘三煤矿17102(3)工作面回风巷道为工程背景,采用数值模拟和现场试验方式与传统加长锚固支护、全长锚固支护进行对比验证。研究表明:锚杆拉拔失效首先发生在锚固体与试块黏结界面,锚杆拉拔锚固失效经历了弹性—塑性—破坏的动态阶段,不同锚固因素产生锚固效果不同,在拉拔失效发展过程中的体现也有所区别。其中试块强度和锚杆预应力对锚杆极限拉拔力影响程度显著,并且极限拉拔力的大小与试件强度和预应力值呈正相关。根据试验结果提出高预应力全长锚固锚杆支护技术,研发的预应力全长锚固锚杆采用全长锚固提高岩体强度的同时分段施加预应力,与传统加长锚固支护、全长锚固支护相对比,高预应力全长锚固支护技术实现了锚杆在全长锚固的基础上使得预应力向围岩内传递,从而增大围岩压应力区范围,形成更有效的锚固围岩承载结构。工程实践表明,预应力全长锚固支护技术可有效控制深部破碎软岩巷道围岩大变形,实现深部巷道围岩的稳定性控制。

斜井破碎围岩分步耦合注浆复合支护设计技术

针对四明山煤矿副斜井井筒穿过页岩夹泥岩互层特殊围岩地质条件,在分析井筒围岩变形破坏原因基础上,提出了采用管棚、中空注浆锚索分步耦合注浆、U型钢支架支护方案。工程实践证明,采用该支护方案,有效提高了支护结构的整体性和承载能力,保证了井筒掘进速度,为类似条件下井筒支护技术提供借鉴。

陕西某矿大倾角煤层动压巷道注浆加固技术研究与应用

针对陕西某矿307采区西翼+695 m回风顺槽受上部采动影响,巷道压力大,变形严重的状况,设计采用注浆加固的方案,按照“先注后修”的原则,对巷道进行预应力加固支护优化。经现场监测,顶板最大变形量为317 mm,两帮最大变形量为125 mm,较比之前,巷道围岩变形量大幅降低,顶板锚索注浆加固后,实现锚索全长锚固,锚索内在质量和锚固力大大提高。

煤矿锚杆全长锚固支护的研究与实践

传统锚杆支护在煤矿巷道复杂条件下存在的问题是影响采煤工作面衔接的重要因素之一。从理论上分析了不同锚固方式支护对巷道的影响,得出全长锚固在巷道实际应用中,能够增强锚杆对围岩错动及离层的控制。通过在冀中能源峰峰集团大淑村矿的井下实践,证明了锚杆全长锚固支护优于传统端锚支护,能有效控制围岩变形,从而保证矿井生产安全。

软煤层综采工作面开切眼全锚索支护实践

分析了全锚索支护原理,指出"全锚索"支护条件下顶板能够形成稳定性较高的"刚性梁"结构。以全锚索支护理论为基础,确定采用全锚索代替原"锚网索"来对3304软煤层综采工作面开切眼进行支护。通过现场实测掌握了全锚索和"锚网索"两种不同支护形式下开切眼变形规律,得出全锚索支护下开切眼变形仅为"锚网索"支护下变形量的23%,由此可知,全锚索支护对于软煤层开切眼更有优势,能够确保开切眼的稳定性。

不同锚固方式下锚杆间距参数的优化研究

为获得最佳的锚杆支护效果,同时降低支护成本,主要分析了端头锚固、全长锚固以及加长锚固三种锚固形式下,不同锚杆间距对巷道围岩变形的影响情况。结果表明:三种锚固形式下,当锚杆间距大于一定值后,锚杆支护效果变差,而当小于一定值时,支护效果又不明显;对于端头锚固和加长锚固方式,锚杆间距宜选取800 mm,而对于全长锚固方式,锚杆间距宜选取900 mm。

全螺纹螺旋锚杆自锚技术及煤巷应用试验

提出一种新型全螺纹螺旋锚杆及自锚固技术。阐明了全螺纹螺旋锚杆的岩体-杆体二元耦合自锚固原理,揭示了其锚固力的时效增阻机制,研究了其在岩体中的极限工作机制及失效情形。并在象山煤矿进行工业性试验研究,对比分析了树脂锚固剂锚杆和全螺纹螺旋锚杆的拉拔力和位移量。研究结果表明:全螺纹螺旋锚杆依靠嵌固力和摩阻力能够实现锚杆自锚,安装扭矩力是影响全螺纹螺旋锚杆自锚技术的关键因素。

矿井巷道掘进中锚杆支护优化技术研究

为实现矿井巷道的快速掘进,对比研究在端部锚固式锚杆支护和全长锚固式锚杆支护下,巷道围岩的变形情况,对掘进、支护、运输等工序进行设计优化,以实现煤矿安全高效开采,有效控制矿井巷道下围岩的变形。

不同锚固方式下锚杆长度参数的优化研究

为确定最优的锚杆支护方案,分析在端头锚固、全长锚固以及加长锚固三种不同锚固方式下,选取不同锚杆长度1 900、2 200、2 500和2 800 mm对巷道变形的影响情况。结果表明:三种不同锚固方式下,巷道顶底板及两侧帮部的变形量随着锚杆长度的增大而逐渐减小,且在端头锚固和加长锚固下,岩帮锚杆长度宜选取2 200 mm,顶板、煤帮锚杆长度宜选取2 500 mm;而在全长锚固下,锚杆长度宜选取2 200 mm。

某工程岩质边坡支护方案数值模拟分析

以某工程岩质边坡为研究对象,基于Midas/GTS有限元软件研究了重力式挡墙法、全长粘结型锚杆支护法以及预应力锚杆法三种方案下的边坡稳定性。结果表明:初始状态边坡存在潜在的圆弧状的表层滑动带,最大塑性应变值为4.97×10~(-2),位于强风化石灰岩夹板岩与中风化石灰岩夹板岩交界处;最大水平位移值为42.02mm,初始稳定性系数为1.08。三种支护方案下边坡最大塑性应变值分别减小至6.70×10~(-3)、1.07×10~(-3)、2.73×10~(-4),最大水平位移分别减小至25.40mm、10.72mm、2.56mm,稳定性系数分别增至1.16、1.36、1.58。模拟结果表明预应力锚杆支护方案对边坡整体稳定性的提升最为明显,预应力锚杆支护为最优方案。