金属矿山锚杆锚固下深部岩爆倾向巷道防控技术分析

金属矿山深部岩爆对巷道安全构成严重威胁。防控措施分为主动和被动两方面:主动包括勘查评估、支护设计、监测预警、工艺优化;被动则涵盖应急支护、安全疏散、事故响应。两者相辅相成,形成完整防控体系,保障矿山生产安全。

锚杆锚固下深部岩爆倾向巷道围岩承载层演化机理及特性分析

锚杆锚固下深部岩爆倾向巷道围岩承载层的演化机理及特性分析表明,围岩内部残余强度和剪胀扩容效应是主要影响因素。高残余强度使承载层厚度减小,提高围岩稳定性,降低变形量;而剪胀角越大,承载层厚度越大,围岩稳定性越差,变形量增大。增大支护阻力能够有效控制围岩变形,优化承载层结构,确保巷道的安全和稳定。

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。

一种新型中空注浆锚杆止浆塞的优化设计与试验研究

锚杆在隧道施工中应用广泛,对于提高围岩自承能力,减小结构受力效果显著,中空注浆锚杆经过注浆后可以大幅提高其支护效应,注浆质量直接影响中空锚杆的承载能力。基于一种新型中空注浆锚杆止浆塞,通过数值模拟对其构造形式和结构尺寸进行优化设计研究,并通过室内模型试验和现场试验对研发的新型止浆塞的排气稳压效果进行检验。结论如下:止浆塞最优尺寸为内塞排气槽上端宽8.0 mm,深1.5 mm,下端宽11.3 mm,深1.0 mm;闭气坎高度为3 mm;外塞孔口端直径为51 mm,远离孔口端直径为50 mm。止浆塞对不同锚杆孔孔径具有普适性,当止浆塞与锚杆孔相差0~4 mm时,均能满足其稳压止浆性能要求。试验结果表明,新型止浆塞稳压压力在0.7~1.2 MPa之间,锚杆孔内浆液充盈,浆液密实,止浆效果明显。

关于巷道锚杆支护的煤矿井下掘进装备工艺研究

煤矿开采深度不断增加,地质条件日益复杂,对巷道掘进支护技术提出了更高要求。基于锚杆支护理论,围绕煤矿井下掘进装备工艺优化展开研究。通过理论分析、数值模拟以及现场工业性试验,揭示掘进支护耦合机理,研发掘锚设备协同工作新方法,攻克复杂地质条件下装备适应性不足等技术难题,形成一套切实可行的掘进装备工艺优化方案。该研究成果对提高煤矿掘进支护智能化水平和保障煤炭开采安全高效具有重要意义。

锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用

在复杂地质环境下,高地应力、软岩变形和断层活动等问题使得煤矿巷道传统支护手段,如简易支架和衬砌已无法有效应对。为解决这些问题,提出应用锚杆支护技术,确保煤矿巷道的安全和稳定。通过工程实例,对煤矿掘进巷道中锚杆支护技术的应用要点进行了阐述,实现了高质量的巷道支护,旨在为锚杆支护技术的合理应用提供参考,从而保障煤矿巷道掘进工作的安全高效开展。

强风化花岗混合岩上硬下软地层公路隧道施工优化

针对临云高速公路特长隧道全、强风化花岗混合岩上硬下软地层的特殊地质情况,采用原开挖支护方案施工过程中围岩变形收敛较大并可能发生局部坍塌、冒顶等问题,结合隧道变形监测结果,针对性提出缩短隧道台阶长度+锚杆长度及布置的优化方案,并通过有限差分数值模拟软件对不同开挖支护工况的围岩压力、隧道变形、锚杆轴力和塑性区深度等进行对比分析。结果表明:隧道采用台阶法施工时,开挖至硬、软岩层交界处附近,由于拱脚下围岩性质软弱,无法形成可靠的支撑,上覆岩土体会挤压衬砌使其产生较大的沉降和收敛变形,且该交界位置的围岩压力最小;上硬下软地层隧道开挖过程中,中台阶开挖支护对隧道变形收敛影响最大,随着中台阶长度的缩短,隧道变形收敛逐渐减小,围岩压力逐渐增大;短锚杆对围岩的变形控制作用较弱,增长锚杆长度可以更好发挥锚杆的悬吊增强作用,充分利用了围岩的承载能力,减小了开挖支护后隧道的变形;采用上台阶、中台阶、下台阶、仰拱长度分别为4,6,2,2 m,锚杆长度分别为4.5,6.0,6.0,4.5 m的开挖支护方案既可以满足隧道变形收敛要求,也可以方便实际施工,保证了隧道的安全、快速掘进。

自进式锚杆结合小导管注浆通过涌水塌方段施工技术

结合毛坝1号隧道左线ZK297+640涌水塌方段实例,研究并实施了自进式锚杆结合小导管预注双液浆的施工方案,方案经过实施,取得了良好效果。

涨壳式预应力中空锚杆的研究与应用

通过研究涨壳式预应力中空锚杆和普通砂浆锚杆在限制隧洞围岩塑性范围、控制洞室围岩位移变化、锚杆支护轴向力这三个方面的对比分析,说明了涨壳式预应力中空锚杆具有更好的锚固效果。锦屏二级水电站东端2号引水隧洞中应用涨壳式预应力中空锚杆,解决了临时支护与永久支护二者如何有机结合的问题,最大程度地提高施工进度,而且对高地应力情况下的坍塌、岩爆也可起到很明显的防治效果。

压力注浆锚杆在TBM施工管片衬砌隧洞加固中的应用

万家寨引黄工程总干线 ＃6～＃ 8 隧洞基本采用全断面掘进机（TBM）开挖． 由于施工经验不足，在特殊地质地段造成若干工程质量问题．为解决 TBM 施工管片衬砌土洞段的结构与防渗问题，对 TBM 施工管片衬砌 N2 红粘土洞段采用压力注浆锚杆加固结合防渗措施综合处理． 文中简介了采用的压力注浆锚杆的加固机理、主要设计参数、施工设备和工艺要求．

聚酯锚杆与传统锚杆的力学性能及支护效果比较分析

聚酯锚杆具有质轻、高强、耐腐蚀等优良特性,逐渐应用于边坡、隧道、地下硐室开挖及支护工程中。本文采用有限差分软件FLAC3D,建立了聚酯锚杆与传统锚杆的拉拔试验模型,分析了两种锚杆在拉拔过程中的力学特性。以某山岭公路隧道为依托工程,重点研究了聚酯锚杆与传统锚杆在应变软化围岩隧道中的支护效果,根据围岩变形、塑性区域大小、支护受力及锚杆杆体屈服状态四个方面,对两种锚杆的计算结果进行了比较分析。研究结果表明:锚固长度达到一定值后,聚酯锚杆较传统锚杆表现出更好的拉拔性能;隧道埋深较大时,聚酯锚杆在控制围岩变形,限制塑性区发展,改善支护受力方面优于传统锚杆。

黄土隧道中系统锚杆的效用分析

黄土隧道是否应设置系统锚杆,应如何设置锚杆,一直以来是工程界争论的焦点。用隧道稳定性定量计算方法—有限元强度折减法对其进行讨论和分析,结果表明,对于有支护的黄土隧道,可以通过折减材料强度来得到其安全储备大小,并可以用安全系数对安全储备的大小进行定量描述。用强度折减法对某黄土隧道在12种不同支护条件下的安全系数大小进行计算和对比。计算结果对比分析表明,黄土隧道中设置系统锚杆对隧道整体稳定性影响不大,黄土隧道中只有采用拱架支护才能有效提高隧道的稳定性。

煤巷快速掘进方法的研究与评价

我国煤炭资源分布不均、地质结构复杂,导致煤矿开采施工困难,而且不同地区的挖掘速度差别很大,因此,如何在确保安全的前提下,有效提升挖掘效率,已成为当前亟需解决的问题。本文介绍了煤巷快速掘进技术的理论基础,并结合实际情况全面评估掘进机的选择、安装和掘进效果,以期提高煤炭开采的效率和质量。

隧道洞口施工地表预加固技术及应用

基于隧道洞口围岩特点,对隧道洞口施工原则和地表预加固技术及适用范围进行介绍,隧道洞口地表预加固技术在某公路大坝隧道中的应用取得预期效果。

深埋隧洞工程的支护方式对围岩稳定性的影响研究

利用三维拉格朗日有限差分法对某深埋隧洞工程进行分步开挖支护数值模拟,对比分析了隧洞在无支护、锚杆支护、衬砌支护及复合支护下围岩的应力、位移和塑性区分布,对地下隧洞工程设计与施工提供了参考依据。

玻璃钢锚杆在成庄矿的应用

根据高瓦斯矿井管理的要求和成庄矿巷道自身的特点,进行了新型的玻璃钢锚杆用于煤巷巷帮支护的试验。简要介绍了试验点的地质情况,玻璃钢锚杆的结构、选型及布置方式,施工技术的组织和管理,并对试验结果进行了分析和总结。

小断面输水隧洞涌水塌方处理技术

小断面输水隧洞开挖过程中涌水、塌方事故将严重影响工程的成本控制以及施工安全。结合龙开口引水灌溉工程12号隧洞施工过程中出现的涌水塌方事故,针对事故原因提出固结灌浆、超前支护处理技术,自进式锚杆的高效固结作用和短开挖、强支护方法限制了软弱破碎围岩变形的自由发展,实现了小断面隧洞穿越不良地质段的快速掘进,在本隧洞开挖中应用效果显著。

浅埋偏压隧道边坡稳定性分析

基于有限元软件建立三维弹塑性模型,依托某隧道边坡工程,探讨了“锚杆+抗滑桩”联合支护参数对边坡稳定安全系数以及最大剪应变的影响,进而得到最佳支护方案。通过现场监测结合数值模拟,对比了有无该支护方案下边坡及隧道的围岩变形特征,利用抗滑桩应力与锚杆轴力的分布特征,再次明确该方案的支护效应。结果表明:最佳支护方案为方案A (抗滑桩14 m、锚杆14 m),支护后的边坡安全系数显著提高,抗滑桩与锚杆相比对边坡的安全系数影响更大;相较于无加固工况,联合支护下边坡的水平位移与竖直位移显著降低,土体变形区范围明显缩小;抗滑桩体主要承受压应力,最大值出现在桩中部,总体呈现“中端大,上下两端小”的分布模式;锚杆轴力随着锚固深度增加呈现线性减少趋势;隧道变形实测数据与数值模拟结果基本吻合,联合支护方案对控制隧道变形有显著效果。

预应力锚固技术在洪家渡水电站洞式溢洪道中的应用

洪家渡水电站洞式溢洪道的断面尺寸为14.00 m×21.54 m,其进口边坡为顺向坡;洞身自上游至下游穿越的地层有永宁镇灰岩、九级滩页岩、玉龙山灰岩,其中灰岩段岩溶发育,页岩段岩性软弱、易风化;出口边坡高达148 m。为确保进出口边坡和洞身不良地质条件洞段围岩的稳定性,工程采用了预应力锚索和自钻式预应力锚杆等预应力锚固技术,并进行了观测。本文对洪家渡水电站预应力加固设计、施工及观测作了简要介绍。

基坑开挖引起带抗浮锚杆的盾构隧道变形计算

基于转动和错台协同的管片环变形模型,考虑有抗浮锚杆作用时的土体抗力效应,提出抗浮锚杆土体抗力系数k_(m)和一侧计算衬砌数N_(1),推导出基坑开挖下带有抗浮锚杆盾构隧道的隆起变形与环间转角和错台变形量的计算公式。研究结果表明:本文计算方法所得隧道隆起变形结果与数值模拟结果吻合较好,满足计算精度要求;k_(m)与N_(1)变化对计算结果产生影响,盾构隧道的隆起变形、环间转角、环间错台量和剪切力数值均会随参数k_(m)和N_(1)增大而减小,证明可以通过改变k_(m)与N_(1)的取值对不同工况进行计算,可对实际施工起到预测作用。