地下矿山大型机械化高效喷锚支护技术应用研究

通过对喷锚支护机理进行分析，得出喷锚支护失效的主要原因在于喷锚支护的刚度和极限变形量与围岩不匹配。针对矿区岩体松散破碎的特点及当前锚网支护方式存在的问题，开展了一系列机械化湿喷混凝土与树脂锚杆联合支护的工业性试验研究。首先，完成了聚丙烯纤维混凝土合理配比及抗压、抗拉等指标的试验，并确定了主斜坡道最佳喷层厚度为68～90mm。其次，通过引进φ25mm×2400mm树脂锚杆，采用全长锚固方式，逐步替代管缝式锚杆。实现了Boomer282双臂凿岩台车的机械化锚杆安装。两种支护方式的技术经济对比分析表明，湿喷混凝土与树脂锚杆相结合的支护形式每米支护成本相对较低、工程质量更可靠，尤其适用于松散破碎岩层中的巷道掘进支护。

膨胀型软岩巷道支护技术研究

以牛马司煤业公司水井头矿-300东大巷的软岩支护问题为研究对象,在测试软岩矿物成分的基础上,分析了膨胀型软岩巷道变形的机理和围岩控制方法,提出了锚网喷注的联合支护方案。工业试验表明,该技术取得了良好的支护效果和经济效益,对同类软岩巷道具有一定的借鉴作用。

近距离采空区下回采巷道支护技术研究

针对山西柳林庄上煤矿煤层群开采过程中遇到的层间距变化问题,通过理论分析结合数值计算的方式,确定煤柱下应力和塑性区分布规律,确定针对不同层间距条件下的支护方式:层间距4~5m时,采取架设单体支柱、缩短锚索长度支护巷道顶板、加强靠近煤柱一侧煤帮支护等方式补强支护。层间距5~7m时,无需架设单体支柱支护,锚索长度增加至4.5m。通过对回采期间矿压观测结果分析,巷道围岩控制基本稳定,支护方案满足了安全回采的需求。

岩巷掘进快速湿式喷射混凝土支护技术

为在锚喷支护中实现快速喷射混凝土作业,采用理论分析和现场试验的方法,在邢台矿区井下采用岩巷湿式喷射混凝土技术的基础上,通过配套设备和工艺改进,实现了锚喷巷道快速湿式喷射混凝土作业,湿式喷射混凝土速度达30m/d,减少了锚喷巷道施工粉尘浓度,回弹率降低至12.15%,从而改善了作业环境、降低了材料消耗,每米巷道使用喷射混凝土材料1.33m3,且湿式喷射混凝土技术混凝土抗压强度提高了37%,为邢台矿区实现湿式喷射混凝土技术的推广应用提供了理论和实践经验。

软岩巷道中网壳锚喷结构受力监测分析

软岩巷道支护是煤炭开采中的一大难题,古汉山矿西大巷围岩工程地质条件差,巷道变形破坏严重,支护难度大,采用了网壳锚喷支护方式。通过实测在地应力及构造应力作用下,网壳锚喷支护支架主弦杆、内骨筋的应力分布情况及支架与围岩的接触应力,分析了支架应力分布及其变化规律。结果表明,网壳支架在偏载和高构造应力情况下均能保持良好的工作状态,能够很好地控制复杂地质条件下巷道围岩的变形和破坏。

高边坡综合治理设计探讨

对东至至九江高速公路安徽段具有代表性的高边坡进行了分析,根据风化岩质边坡结构面及破坏形式的不同,选取不同的支护形式。对滑动破坏型高边坡进行了数值分析,结果表明,对滑动破坏型高边坡采用锚杆锚索联合支护时,在边坡中部用预应力锚索支护,在底部及上部采用锚杆支护,不但能有效控制边坡上部的变形,充分发挥边坡的自稳能力,而且可以达到经济有效的支护效果。

冲击矿压巷道锚杆支护原理分析

锚杆支护作为一种内在的支护形式,有非常好的自身稳定性和柔性特征,可以实现主动支护、早期承载,可以达到很高的支护强度,对冲击矿压巷道具有良好的适应性。冲击矿压巷道锚杆支护的作用原理为:对围岩体整体强度的强化作用、对围岩应力状态的改良作用、对围岩变形破坏的约束作用和对冲击剩余能量的吸收作用。

深部开采松散破碎全煤巷道变形特征及合理支护技术

以安徽淮南地区新集二矿162302运输巷道的实际工程为例,根据工程实测结果对深部开采松散破碎全煤巷道两帮及顶板的变形特点进行了分析。结果表明:巷道两帮中部呈现为显著的不稳定塑性变形,顶板松散煤体与直接顶结构面中部产生不稳定层间离层。为保证巷道的稳定性,结合已有的数值模拟结果,在原梯形棚巷道两帮中部布置锚杆来控制巷道中部塑性变形,在巷道顶板中部布置预应力锚索保证松散顶煤离层稳定,在松散煤体浅部2.0~2.5m范围内布置导管以保证锚索顺利施工。

基于弹性动力学的爆破动剪切荷载锚喷支护参数研究

为得到爆破动力作用下的锚喷支护参数,在引入"转换因子"的基础上,采用"升维法"推导三维柱坐标下的平面剪切波波动方程,得到能量密度表达式和总能量表达式,再据此获得锚固后岩体的剪切波分布面积增大系数,从弹性动力学这个新的角度一定程度上揭示了爆破动剪切荷载锚喷支护机理,提出了确定锚固参数的新思路。以软岩隧道为具体工程应用对象,基于围岩稳定性分级,采用振幅衰减法和分布面积增大系数法对其锚固参数进行了设计计算,与传统方法相比,该方法不仅计算结果与传统方法计算结果保持一致,还能较大程度上减小确定锚固参数的难度。

Tecco网锚杆支护在泸沽铁矿的应用研究

传统锚网支护用的金属网容易在大地压及大变形的作用下被破坏,继而导致支护失效。因此,在此次研究中,采用新型材料的锚网支护,即Tecco网+锚杆对巷道进行支护。通过对巷道围岩变形监控量测数据的分析,支护后及时对围岩进行监测,得到拱顶下沉、周边位移的变形曲线具有明显的阶段特征;同时对变形曲线进行非线性回归分析,得到围岩变形"增长模型"的非线性回归方程,对预测围岩变形规律和最终变形提供基础和依据。

锚网索互补协同支护技术在梨园河煤矿的应用研究

针对梨园河煤矿2号厚煤层综放回采巷道受动压影响后巷道变形严重、维护十分困难的支护难题,在理论分析、数值模拟研究的基础上,将锚网索互补协同支护技术用于其22110综放面回采巷道;现场观测结果表明,巷道围岩变形得到有效控制,锚网索互补协同支护技术对于大断面、复杂地质条件下的综放回采巷道有着良好的推广前景。

东欢坨矿动压大变形巷道锚网索支护参数优化及实践

为解决动压影响条件下深井软岩大变形巷道难以维护的问题,本文对东欢坨矿巷道围岩弱结构变形特征和锚固支护机理进行了分析,考察了回采巷道受采动影响的围岩变形特点,对现有锚网索支护参数进行了系统优化,继而提出了该矿深井软岩大变形巷道锚网索支护的设计方案:锚杆提高围岩自身承载能力+底角锚杆控制底鼓+锚索缩小顶板岩层拉应力区范围+金属网形成柔性支护体系。井下实测结果表明,锚网索联合支护可实现大变形软岩回采巷道的有效支护。为其它矿区类似条件下的动压巷道合理支护提供了借鉴。

预应力锚网索耦合支护在深部软岩工程中的应用

以某矿为工程背景,通过数值模拟方法,分析了预应力锚网喷、锚索耦合支护机理,确定了深部复杂条件下合理的锚网喷+锚索耦合支护结构,并优化了支护参数及施工过程。现场应用表明:该方案可充分保护巷道浅部围岩,调动深部岩体强度,充分发挥围岩的自承能力,有效控制巷道变形,支护效果明显。

古叙矿区“三软”煤层巷道支护技术设计及应用

针对古叙矿区石屏一矿"三软"煤层巷道难以支护的问题,对煤层顶底板矿物成分、巷道变形特征和破坏机理进行了分析。选取锚网梁索喷支护方案与支架+喷砼支护方案进行对比试验,并对锚网梁索喷支护进行了优化设计和支护方案确定,应用表明,锚网梁索喷支护是最适合该矿区"三软"煤层回采巷道的支护形式。

古汉山矿东翼通风疏水大巷锚注支护技术研究

古汉山矿东翼通风疏水大巷先后采用了多种支护方式均未取得成功.为了满足掘进巷道的技术要求,解决巷道的变形,通过对巷道支护与围岩相互作用及目前各类巷道支护形式及支护效果分析研究,决定采用锚注支护方案.其实质是采用注浆锚杆兼作注浆管使用,一方面通过注浆改变围岩的物理力学性能,另一方面又为锚杆提供了可靠的着力基础,提高了锚杆的支护效果.断面内注浆锚杆自下而上先注底脚,再注两帮,最后注拱顶锚杆.掘进巷道500 m,通过现场施工及施工后的监测,巷道能满足设计要求,取得了较好的支护效果.

超前注浆导管强韧封层支护技术的应用

针对东欢坨矿巷道过复杂断层带的情况,提出超前注浆导管强韧封层支护方法。该法既能在高水压、松软泥化断层带条件下保证施工成功穿过较宽断层破碎带,同时可提高巷道过断层后的长期防突水能力。该方法的成功应用,保证了巷道过复杂断层带的施工安全和巷道支护的长期稳定性。

顺槽巷道过应力集中区和动压区锚杆支护技术探讨

介绍了我国煤巷锚杆支护技术的发展概况,分析了煤矿支护系统存在的问题,同时分析了支护产品匹配存在的问题,并从锚杆优化设计、辅助支护(锚索)参数优化设计、支护产品整体配套性研究和支护施工标准及检验标准四方面提出了相应的优化措施。

桩锚支护结构桩身钢筋应力现场试验研究

通过对某深基坑桩锚式支护结构进行现场试验,研究分析了深基坑开挖过程中桩身钢筋应力的分布和变化规律。在开挖过程中,桩身内力随开挖深度的增大而增加,桩身钢筋应力与基坑的暴露时间,桩体位移及预应力锚杆的施加有很大关系。

煤矿井下新型液压抓斗式矿车取料机的分析与试验研究

提出了一种新型液压抓斗式矿车取料机以实现上料的机械化。首先分析了该新型矿车取料机的结构形式和工作原理,然后运用ANSYS Workbench软件对关键部件进行了有限元分析,最后对提出的新型矿用取料机开展了样机的试制及工业性试验研究。

CMM10-30型锚杆钻车在神东矿区的应用

CMM10-30型锚杆钻车属于巷道高效快速掘进系统,是该系统核心设备。论述了该设备的结构组成及原理、主要技术参数、关键技术和结构特点以及在神东矿区的应用情况。结果表明,该设备稳定性好,适用性强,有效地解决了井下掘、支不平衡的实际困难和矛盾,充分实现了掘、支、运的平行作业。