Application of A New Anchor Cable Mounting Rod in the Lower Soft Coal Seam of Splitting and Merging Coal

To obtain the deep displacement of the coal seam in the working face,multi-point displacements were installed in the coal seam, but the installation of multi-point displacement is differen tunder different geological conditions. This paper is based on the splitting and merging of 7_1 coal and 7_2 coal in Huaibei Mining(Group) Co., Ltd., and analyzes properties of the roof andcoal in the 7_2 coal of the lower coal seam of bifurcation area, and calculates the damage depth of the floor in the process of 7_1 coal mining. The multi-point displacement meter installation is often challenged by hole collapse, stuck pole and broken installation rod in 7_2 coal of the soft coal seam of bifurcation area, as a result, the base points can't be installed in the specified location. In view of this, this paper adopts a new anchor cable mounting rod which can install the whole base points to the specified location without stuck pole or broken mounting stem. All the basic displacement data can be obtained, and the law of mine pressure appearance in stope and tunnel can be accurately controlled, which can be used to maintain the stability of roadway and the safety of stope.

锚杆钻车运行中支护承载结构及围岩受力变形分析

目的针对单轨液压锚杆钻车运行过程中支护承载结构及围岩受力变形难以观测分析的问题。方法利用研发的CMMD4-35煤矿用单轨液压锚杆钻车,结合长城五矿1902S回风巷巷道现场情况综合分析钻车在大断面大倾角巷道动态运行的支护、承载及围岩协同受力变形特征。结果研究表明,钻车运行过程中吊挂板的受力变形在悬吊点处均达到峰值,工字钢在悬吊点的部分位移最小,与钻车直接接触的部分受力最大;锚索中部主要受到拉应力,靠近巷道一侧主要受到剪应力,而巷道两帮的锚杆拉应力主要分布在靠近巷道内部一侧;巷道顶板悬吊点处位移最大,两帮靠近顶板位移高于底板处,而巷道偏向低帮处底板的位移大于高帮处;以单轨液压锚杆钻车为核心的新型配套工艺可以有效控制围岩变形,支护效果良好,比传统以掘锚一体机为中心的机器化工艺掘进效率更高。结论研究明确了CMMD4-35煤矿用单轨液压锚杆钻车在实际应用的可行性,解决了现有掘锚一体机难以在复杂地质条件下大断面煤巷自动化掘进支护的问题,提升了煤巷支护效果掘进效率,为CMMD4-35煤矿用单轨液压锚杆钻车的现场应用提供了理论依据。

岩爆机制及其控制

随着岩体工程向深部发展,开挖引发的围岩大变形和强冲击诱发的动力破坏日益严峻。岩爆作为深部地下工程中常见的一种强动力灾害,被称为岩土工程界的“癌症”,其具有突发性特点,难以有效预报及防治,严重地威胁着施工人员的安全和设备的正常运行。通过对比岩石在真三轴卸荷和单轴压缩这2种应力路径下的储能差异,对岩爆多余能量机制进行探讨。首先,根据岩爆诱发机制的不同,将岩爆分为由应力集中导致的应变型岩爆和扰动诱发的冲击岩爆。然后,模拟开挖诱发的不同类型岩爆的应力路径进而在室内再现各种岩爆现象,并对其机制进行研究,自主研发3套真三轴岩爆模拟试验系统:第1代应变岩爆试验系统、第2代应变岩爆试验系统、冲击岩爆试验系统。同时,在实验室内成功模拟不同类型的岩爆:巷道应变岩爆、巷道交叉点应变岩爆、3个临空面矿柱应变岩爆、矿柱应变岩爆以及动荷载诱发的冲击岩爆。最后,为有效控制岩爆灾害,提出开挖补偿法,并研发具有负泊松比效应的宏观和微观NPR锚杆/索。工程实践证明,NPR锚杆/索能提供高预应力来补偿开挖造成的应力损失,同时具备良好的延展性和吸能效果,可为岩爆灾害的防治提供有效途径。

一种新型山区道路拓宽方案研究

针对山区低等级道路拓宽工程,尤其是一侧高路堑、另一侧高陡崖或高陡路基的路段,提出一种外侧枕梁支撑、内侧锚杆拉结的悬臂承载梁新型拓宽方案,以某路基拓宽工程为例,介绍其结构型式,并进行承载性能研究。结果表明:新型拓宽方案结构合理,强度、刚度及稳定性满足相关规范要求;适当加深外侧枕梁深度,可明显提高承载稳定性,较差的岩体建议采用地下连续墙或桩基础;内侧预应力锚杆强度及其与承载梁的连接尤为重要,是控制承载梁在外侧偏载作用下结构稳定的关键;限位装置是确保整体稳定、防震、防止承载梁不滑脱、锚杆不受剪的关键。

地下掘进巷道富水破碎围岩锚杆支护参数优化

针对矿山掘进巷道富水破碎区支护方案不合理,出现冒顶、片帮等问题,以1 660 m水平YM-Ⅱ巷道迎头大理岩破碎区为工程背景,进行巷道支护参数优化研究。为了合理有效地支护巷道和降低支护成本,结合现场实际建立巷道模型,采用正交试验设计的支护方案,利用FLAC3D数值模拟软件模拟计算,通过模拟结果对比分析巷道围岩的稳定性。结果表明:锚杆长度主要影响巷道围岩变形量,锚杆间排距主要影响是巷道围岩破坏情况;最优支护方案为锚杆直径40 mm、长度1.8 m、间排距0.9 m×0.9 m,可减少巷道围岩位移量70.77%、塑性区体积63.91%、垂直应力12.96%,有效控制巷道围岩稳定性,为矿山安全生产提供保证。研究结果可为富水破碎区围岩巷道支护设计和地压治理提供参考。

基于锚杆静压桩加固的超深基坑邻近建筑沉降控制技术

以某多层砌体结构基础加固施工为背景,阐述了锚杆静压桩在超深基坑邻近建筑沉降控制中的应用,重点介绍了锚杆静压桩分批压桩以配合超深基坑土方分层开挖的施工方法。该法采用PLC自动持荷系统,可对锚杆静压桩的长期持荷动态调整桩端压力。监测数据表明:此方法可有效控制超深基坑土方开挖过程中的邻近建筑物沉降,降低施工风险,可为类似项目提供借鉴。

抗拔桩与承压型囊式扩体锚杆性价比浅析

对建(构)筑物抗浮工程两种常用锚固体钢筋混凝土抗拔桩和承压型囊式扩体锚杆设计计算理论进行了研究和梳理;并结合北京某一实际工程案例,对两种抗浮锚固体在设计中的可靠性、适用性和经济性进行对比分析。结果表明,在天然地基承载力满足基底压力要求,地基土层构成情况相同,两种抗浮锚固体提供相同抗力的条件下,承压型囊式扩体锚杆综合性价比优于钢筋混凝土抗拔桩,仅工程造价就可以节省20%左右,可为抗浮工程锚固设计时的锚固体方案比选提供借鉴与参考。

锚杆-混凝土预制格网结构的护岸稳定性数值分析

粉细砂土壤由于其特殊的物理性质和易侵蚀的特点,使得粉细砂岸坡的护岸结构至关重要。以湘江部分粉细砂河岸为研究对象,考虑其降雨频率高,河流流速大,河岸易受冲刷的特性,利用有限差分软件FLAC3D,结合所选河段粉细砂岸坡的地形及土体性能参数,提出锚杆-混凝土预制格网护岸结构,建立三维岸坡防护数学模型,探讨该护岸结构对岸坡稳定性的影响。结果表明,锚杆拉力以及预制格网自重作用下,应力场呈带状分布,锚杆-混凝土预制格网护岸结构极大程度限制了土体水平方向的位移,减弱了岸坡塑性区以及最大剪切应变增量带的发展,岸坡稳定性安全系数显著提高,锚杆长度和入土角度对提高粉细砂岸坡的整体稳定性有显著影响,锚杆长8 m,入土角度为30°的锚固方案可供实际工程参考。

基于EBZ260M改进的平动式锚杆钻机的模态分析

平动式锚杆钻机是在EBZ260M型锚杆钻机的基础上改进而成,其采用双摆动油缸的设计不仅提高了操作的效率还降低了操作难度。该钻机在工作中工况多变、受力复杂,其动力学性能直接影响设备工作效率和稳定性。通过在典型工况下使用SolidWorks和ANSYS软件进行模态分析,结果表明:力臂长度对锚杆钻机的影响较大,最低的固有频率约为20 Hz,高于其断续工作的最大频率11.983 Hz,不会发生共振。

分级框架锚杆支护边坡的稳定性分析

【目的】为探究云南勐绿高速公路某分级框架锚杆支护边坡的稳定性。【方法】采用FLAC3D建立三维数值模型,对边坡分别在未支护和支护工况下进行稳定性分析。选取支护边坡中部断面,对该断面中的锚杆(锚索)轴力进行监测,研究锚杆(锚索)轴力沿长分布的特性。【结果】结果表明:未支护边坡有极大可能沿潜在滑动面发生失稳破坏,分级框架锚杆支护结构能够有效抑制边坡整体位移,改善坡体内部塑性区分布,提高边坡的安全系数;锚杆锚固边坡内部根据锚杆发挥的不同作用分为主动区和被动区;锚索最大轴力处于自由段,锚固段内轴力分布并不均匀,呈递减趋势。【结论】研究表明框架锚杆组合结构对边坡具有良好的支护效果。

玻璃钢锚杆生产工艺介绍与生产线技术改造

文章介绍了玻璃钢锚杆的发展历程,分析了国内外玻璃钢锚杆的生产工艺,介绍了国内玻璃钢锚杆生产线设备发展情况,针对国内某企业玻璃钢锚杆生产线进行了技术改造和关键部件的机械结构设计,提高了产品生产的自动化水平。实践表明,改造后生产效率和生产质量均得到了提升。

初支拱盖法主动支护技术下的开挖工序优化研究

结合青岛中硬岩地质的突出特点,运用主动支护理念采用预应力锚杆快速对车站隧道拱部形成支护体系,在初支拱盖法传统开挖分部的基础上,充分利用围护自稳能力,进一步优化开挖分部,释放出新的作业空间,大幅提高了支护效率,缩短了初支封闭成环的时间。同时研究主动支护技术下分部建立承载体系与整体建立承载体系的受力状态,依托具体工程优化锚杆、钢筋网、喷射混凝土、钢架的施工顺序,为预应力锚杆的施工、预应力的施加、后期损失以及预应力的长期监测创造有利条件。

建宁县某水厂边坡支护与排水设计

依托于建宁县某新建水厂边坡支护工程,采用动态设计法对场地的填方段边坡和挖方段边坡进行支护和排水设计,通过对安全性、施工难度、经济性、稳定性、效果等对比分析,最终选择挖方段边坡采用框架锚杆支护,而填方段边坡采用抗滑桩+锚索和挡土墙联合支护方案以及采用地表集水明排+坡体软式透水管或泄水管泄水的排水设计,采用极限平衡法验证了支护后的边坡稳定性。

CMM2-28Y型煤矿用液压锚杆钻车在伯方煤矿中的应用

传统采用气动锚杆钻机进行井下锚网支护的安全性能差、支护效率低、劳动强度大,且其最大扭矩力不能满足顶板锚杆扭矩力要求。为提高掘进工作面锚网支护质量,伯方煤矿在3306回风顺槽成功引进CMM2-28Y型煤矿用液压锚杆钻车,该钻车具有钻进功能全面、安全性好、工作效率高、工人劳动强度低等优点,应用前景广阔。

工作面配巷玻璃杆锚杆支护优化数值模拟分析

基于掘进工作面配巷回采条件,采用FLAC数值模拟方法,对不同的支护方案进行对比,确定最优的支护方案参数。研究表明:(1)基于FLAC3D数值模拟分析可知,在顶板布设3根锚杆条件下,锚杆间排距在1000~1200 mm时,围岩-锚杆体系的受力区域存在锚固盲区;锚杆间排距在800~900 mm时,单锚的自由段与锚固体的应力场相互叠加,承载能力充分发挥,但顶板两肩预应力覆盖影响范围弱,需要进一步优化支护方式。(2)基于FLAC3D数值模拟分析可知,在顶板布设4根锚杆条件下(间距≤900 mm),单根锚杆锚固端与自由端之间的预应力叠加几乎将悬顶部位覆盖,锚杆间的预应力盲区几乎被取代,支护效果良好。(3)对比数值模拟计算结果,当锚杆间排距由900 mm减小到800 mm时,预应力扩散作用的增强效应并不显著;800 mm的间距过密,造成了材料浪费和经济损伤。因而,玻璃钢锚杆合理间排距为:900 mm×900 mm(单排4根)。

回采巷道锚杆索支护优化设计与应用

针对山西长平煤矿2302工作面掘巷完成后,回采时采动压力剧增,巷道锚杆支护不能满足安全开采要求的问题,从岩体内部构造与岩层压力传递角度分析了巷道变形失稳机理,以巷道顶板和帮部变形失稳特点剖析了巷道变形破坏特征,通过锚杆锚索的岩体改性性质阐明了锚杆锚索作用机理。结合实际地质情况,对2302工作面回采巷道锚网索支护进行优化设计,通过FLAC^(3D)数值模拟软件计算对比分析了巷道支护方案优化前后的顶板垂直位移与岩体塑性破坏区范围,确定了支护方案优化后的支护效果更佳。现场工业性试验与巷道实时垂直位移监测得出优化后的支护方案巷道垂直方向变形量最大82 mm,最小49 mm,巷道支护方案优化效果良好,具有很好的可行性。

地铁车站附属结构工程中的清障施工技术

[目的]随着城市地铁建设施工技术的不断提高,地铁车站附属结构距离既有建(构)筑物越来越近,既有建(构)筑物用于边坡支护的土钉及锚杆不可避免地与附属围护结构在空间上存在冲突。因此,需选择合理清障施工技术方案,清除现有障碍物,确保附属围护结构顺利施工。[方法]根据城市地铁车站附属结构施工中清障工程经验及现状调查研究,总结了土钉及锚杆的常用清障技术,结合土钉及锚杆的主要清障技术提出了4种地铁车站附属结构施工的清障施工技术方案,并结合工程实际从清障施工技术方案的优缺点、造价、工期、成桩质量及安全等方面对附属结构施工的清障施工技术方案进行了对比分析。[结果及结论]经工程现场实施,全回转清障技术的施工功效高,其采用钢套筒护壁时的成桩质量好,基坑开挖后SMW(型钢水泥土搅拌)桩止水效果较好,基坑变形均在监测可控范围。因此,地铁附属结构工程中清障施工采用全回转清障+SMW桩的施工技术方案,可取得较好的工程实施及经济效果。

锚杆静压桩混凝土加固既有建筑物的应用研究

为了提升锚杆静压桩混凝土加固既有建筑的抗震性能,对比分析了叠合梁结构(HA-1、HA-2和HA-3)和框架梁+柱体结构(HA-4)试件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化和耗能能力。结果表明:4种试件在加载过程中都会经历开裂、屈服、峰值和极限应力阶段,各个试件的表面破坏形态也有所不同。4组试样的滞回曲线都较为饱满,整体呈现反S形态,但是不同试件的滞回曲线的捏缩程度不同。相较于其他3组试件,HA-4试件在到达峰值荷载前的累积耗能速率要明显高于其他试样,且整体而言,叠合梁结构试件的耗能能力会低于框架梁+柱体结构试件(HA-4)。

大跨暗挖地铁车站喷锚式主动支护体系应用效果分析

文中以青岛地铁6号线一期工程石山路站暗挖主体为例,通过调研发现,岩质地层中锚杆作用被严重弱化,导致初支拱架设置过密、喷层过厚、锚杆无法与围岩有效承载等问题突出。文中针对该工程特点,在Ⅲ级围岩段,采用以预应力锚杆+网喷混凝土为主的锚喷式主动支护结构形式,根据数值分析,拱部最大沉降为4.7 mm,边墙最大水平位移为0.2 mm,拱部锚杆轴力约115~126 kN,边墙锚杆轴力约104~109 kN。经现场监测数据反馈,拱顶最大沉降3.2 mm,边墙收敛最大变形约2.4 mm,拱部及边墙锚杆轴力稳定值约100 kN。在硬岩地层中,对预应力锚杆施加预加力,及时恢复围岩三向受力状态,能有效发挥围岩自承能力,控制开挖轮廓变形,保证隧道施工安全。

采空区下巷道支护工程实例

为解决由于采空区下巷道应力复杂导致传统支护方案无法达到与其支护效果和围岩控制整体性的问题,以3#煤层为例在对其地质条件分析的基础上,基于FLAC3D软件对采空区应力场分布进行分析,为后续支护方案设计奠定基础;通过理论计算重点对回采巷道内错区段和外错区段进行针对性的支护设计,并通过实测验证了支护效果。