新型高强预应力让压锚杆巷道支护性能的数值模拟

一种新型的高强高预应力让压锚杆在国内煤矿深埋巷道支护中得到了成功应用,与普通锚杆相比,高强度、高预应力和让压性能是其主要特点。基于高强预应力让压锚杆力学模型,建立了让压锚杆-围岩相互作用体系的有限元数值模型,并对巷道围岩应力分布、位移和锚杆受力性能进行了分析。结果表明,高强预应力让压锚杆系统能够减小锚杆荷载,且可防止大变形和深井巷道支护中锚杆过早地进入屈服,对杆体具有保护作用。

千米埋深小煤柱顺槽让压锚杆支护技术研究

华丰煤矿为了缓解主采煤层4煤发生冲击地压的频率和强度，决定以6层煤作为解放层先行开采，这使得6层煤巷道面临着大采深、高地应力、大倾角、复合顶板的局面，传统的锚网支护几乎不能有效控制巷道围岩变形。本文针对此情况，采用了一种新型高强让压锚杆支护系统，并进行了工业性试验和矿压观测，评价并肯定了该支护系统的支护效果。该支护系统实现了该矿深部解放层巷道“可控让压”和一次支护成功，为我国深部复杂条件下特别是新汶矿区解放层巷道的支护提供了经验和借鉴。

高水平应力条件下锚杆锚索耦合让压支护技术试验研究

首山一矿己15-12010工作面由于受构造应力的影响,机巷初掘期间巷道变形大,锚杆锚索破断严重。为实现安全生产,根据耦合让压支护的理念,设计了合理的锚杆锚索支护参数。经现场试验表明,采用捷马高预应力让压均压锚杆及让压"鸟窝"锚索,解决了锚杆锚索破断问题,有效地控制了巷道围岩变形。

深井井筒加固有限元分析技术的研究应用

针对滕东煤矿深井井筒加固施工的问题,通过有限元计算分析,找到井筒受力的变化规律,为井筒加固施工提供理论支持。采用高强高预应力岩体锚固技术,在不同的岩性段内采取适应岩性的锚索加固工艺参数,对井筒围岩进行加固,以提高井筒围岩的承载能力,并降低和部分抵消井壁围岩承受的附加应力,确保了井筒加固施工成功。

高应力软岩巷道高强让压锚杆支护系统试验研究

为解决云驾岭煤矿二水平南翼下山巷道掘进过程中出现的围岩变形大,且返修后仍不能有效控制巷道稳定的支护问题,采用高强高预紧力让压锚杆支护系统在二水平南翼运输下山巷道进行了支护试验。试验巷道选用Q600高强让压锚杆和直径18.9 mm的"鸟窝"让压锚索,设计预紧力分别为80和150 kN。监测结果表明:试验巷道顶板下沉量最大值46 mm,两帮移近量最大值182 mm,基本无底鼓现象,通过安装高强度、高预紧力让压锚杆高强支护系统能适应高应力软岩巷道的支护要求,实现了高应力软岩运输下山的一次支护成功。

破碎顶板高预应力锚杆与桁架支护系统试验研究

采用数值分析方法研究了破碎顶板条件下高预应力锚杆与桁架支护系统的支护参数,试验监测结果证明,此支护系统可有效解决近距离煤层采空区下破碎顶板的巷道支护难题,具有很好的推广应用前景。

构造区域巷道耦合让均压支护技术研究

针对云驾岭矿南翼采区工作面巷道地质构造发育,煤层顶板破碎,构造应力大,存在较大支护难度的问题,应用耦合让均压支护理论并结合实际地质条件,阐述了构造区域巷道破坏机理和具体影响巷道支护效果的因素,提出了过断层区域及破碎段的巷道支护技术方案和措施,最后分析了矿压观测数据,可为类似矿井的掘进工作和安全生产提供参考。

深井动显综放巷道锚杆、锚索、桁架组合支护技术研究

梁宝寺煤矿具有采深大、采厚大、动压显现明显等巨野煤田的共同特点，该矿现有支护系统无法保证巷道的正常掘进及使用。本文针对此情况，采用了一种新型高强高预应力让压锚杆组合支护系统，通过在试验巷道内对锚杆的综合测试与矿压观测，肯定了该支护系统的支护效果。该新型支护系统实现了该矿深部巷道一次支护成功，为我国深部复杂条件下特别是巨野煤田的巷道支护提供了有益的经验和借鉴。

深井复合顶板动显综放巷道组合支护技术

梁宝寺煤矿位于巨野煤田西北部,其煤层埋藏深、松散层厚、地应力大、煤层破碎、巷道沿底掘进支护难度大。文章研究了综放顺槽预应力组合支护的机理,并针对其实际情况确定了高强预应力可变形让压锚杆+鸟巢锚索+预应力桁架组合支护方式,并在3107工作面顺槽进行了试验和应用,取得了很好的支护效果,说明了该支护系统是解决深井动显综放巷道支护难题的有效方法。

小煤柱重复动压影响巷道预应力让压锚杆支护

巨野煤田彭庄煤矿为了避免因掘进、回采带来的涌水影响，需在工作面回采前预掘下个工作面轨道巷作泄水巷。该巷将经历数次动压影响，巷道支护极为困难。为确保巷道支护成功，采用了高强高预应力锚杆让压支护系统，通过观测数据的评价与分析，提出小煤柱沿空送巷的支护和掘进的比例关系，为该矿小煤柱沿空送巷的一次支护成功，提供了分析与改进的理论依据，为该类似条件下的巷道支护与掘进提供了有益的经验和借鉴。

孤岛工作面顺槽防冲耦合让压支护技术研究

针对南屯煤矿具有强冲倾向的73上23孤岛工作面顺槽的实际情况,采用数值计算的方法确定了顺槽易发生冲击地压的区域,并确定了危险的等级。根据此顺槽的特殊地质与采矿条件,设计了防冲耦合让压支护系统对此工作面顺槽进行了支护试验。试验巷道选用直径22mm的高强耦合让压锚杆（让压压力120～150kN）和直径17.8mm耦合让压＂鸟窝＂锚索（让压压力210～250kN）,设计预应力分别为60kN和120kN。监测的试验巷道顶板最大下沉量62mm,两帮最大相对移近量206mm,工作面在回采过程中出现了应力集中现象,未发生冲击地压的灾害。试验表明,此防冲耦合让压支护系统适应此防冲支护的要求,实现了顺槽的成功支护。

构造应力带的巷道耦合让均压支护技术

为实现安全生产,平宝公司采用整体耦合让均压支护技术,设计了合理的支护参数。经现场试验表明,采用让均压锚杆及让均压"鸟巢"锚索,解决了锚杆锚索破断问题,有效地控制了巷道围岩变形。

高地应力孤岛顺槽高强让压锚杆支护技术研究

由于常村煤矿孤岛工作面顺槽所在位置的地应力较高、煤体强度低、巷道变形大，采用无让压机构的超高强锚杆支护后出现了大量锚杆杆体发生破断的现象，严重影响了矿井安全生产。为适应孤岛工作面顺槽的地质采矿条件，解决超高强锚杆发生破断的问题，确定采用让压锚杆支护技术来实现矿井的安全掘进。经过采用高强让压锚杆与“鸟巢”锚索对孤岛工作面顺槽进行联合支护后，采矿实践表明此支护技术很好的适应了孤岛工作面顺槽的地质采矿条件，解决了孤岛工作面顺槽支护难题，为类似条件的巷道支护提供了可靠的支护参数和理论依据。

大断面复用顺槽耦合让压支护技术研究

文章针对长平煤业有限责任公司大断面复用顺槽出现的围岩变形大,且返修后仍不能有效控制巷道稳定的支护难题,采用耦合让均压锚杆与锚索支护系统在43142巷进行了支护试验。试验巷道选用高强让均压应力显示锚杆和耦合让压锚索,设计安装载荷分别为40 kN和120 kN。工业性实验后知:试验巷道顶板下沉量最大值180 mm,两帮移近量最大值495 mm,最大底鼓量600 mm。通过安装高强度、高预紧力耦合让均压锚杆和耦合让压锚索支护系统能适应大断面复用顺槽的支护要求,实现了43142巷的一次支护成功。

软岩巷道耦合让压支护系统试验

云驾岭煤矿二水平北翼下山软岩巷道在掘进过程中出现围岩位移剧烈，翻修后仍不能有效控制巷道稳定的支护难题。为此，在此试验巷道采用了高强高预紧力让压锚杆与让压锚索系统在二水平南翼输送带下山进行支护试验。试验巷道选用直径20mm的Q600高强让压锚杆和直径18．9mm的“鸟窝”让压锚索，设计预紧力分别为60kN和150kN。监）iN4的试验巷道顶板最大下沉量52mm，两帮最大相对移近量168mm，基本无底鼓现象。结果表明，通过提高支护系统的强度和安装应力的高强高预紧力让压锚杆与锚索系统适应软岩巷道的支护要求，实现了高应力软岩输送带下山的一次支护成功。

高预应力让压锚杆数值模拟方法研究

建议了一种考虑高预应力让压锚杆锚芯与岩石间剪切破坏作用的三维锚杆计算模型,并开发了相应的有限元程序。由于采用2节点三维杆件单元和4节点三维锚杆单元模拟高预应力让压锚杆,使得所建议的模拟方法适用范围更加广泛,可以用于锚索模拟、一般锚杆模拟和抗滑桩等桩结构模拟,且能够很好地模拟高预应力让压锚杆的力学特性。

覆岩破坏高度的实测与模拟方法研究

通过现场实测,获取特定地质开采条件下的覆岩破坏高度,建立适合本地条件的数学模型,通过对实测数据的反演分析,运用Flac3D进行数值仿真模拟,使得模拟结果真实可靠,用于对类似条件下的开采覆岩破坏高度进行预计,可以大大降低生产成本。

大采高双次动压影响软煤巷道耦合让均压支护技术

为了解决松软煤层动压巷道围岩控制的难题,基于长平煤矿4314工作面工程地质条件,采用耦合让均压支护理念,对锚杆支护中支护体与围岩之间的相互作用关系进行研究,提出了松软煤层动压巷道支护关键点。工业性试验结果表明：采用蛇形结构锚杆、鸟窝结构锚索和让均压环后,煤帮锚固效果得到有效改善,锚杆、锚索在服务期间受力均匀;巷道两帮采用非对称设计,优化巷帮锚索布置方式和支护强度,改善煤体侧巷帮锚索对回采影响;巷道受大采高工作面两次动压影响后,巷两帮最大移近量为575mm,顶板最大下沉量为155mm,巷道服务期间围岩变形得到有效控制。

采区巷道合理煤柱留设与模拟研究

采区巷道合理煤柱的留设关系到巷道稳定性以及巷道的维护和正常使用,通过理论计算和数值模拟,分析了不同宽度煤柱条件下3条采区大巷的围岩变形规律以及应力分布规律,得出了布置39采区工作面的合理位置以及距离采区巷道煤柱尺寸的合理宽度,为具有类似条件的巷道掘进和布置提供参考。