潘一矿副井马头门锚注联合修复加固技术

针对潘一矿东区副井马头门位于花斑泥岩和砂质泥岩中,并受F32大断层影响,造成马头门衬砌结构的变形和破坏严重,出现开裂、掉块现象和监测结果:衬砌结构收敛变形大,收敛速率达到0.2mm/d,采用注浆加锚索梁联合支护方式,对副井马头门进行了修复加固处理,修复加固后马头门衬砌结构变形趋于稳定。修复加固措施提高了马头门围岩承载能力,有效地控制了围岩变形,取得良好的效果,确保了马头门的安全运营。     

大强煤矿深井软岩马头门支护技术

以大强煤矿副立井马头门硐室为工程背景,根据工程地质条件和围岩特点,借助FLAC3D有限差分程序进行传统支护下的数值计算。结果表明,该硐室采用传统的锚网喷＋锚索＋普通混凝土支护形式,出现围岩变形明显、应力集中程度大、硐室围岩整体失稳破坏的情况。为解决这一问题,结合软岩工程力学理论及室内物化实验结果,分析马头门硐室的破坏机理,提出恒阻大变形锚网索＋底角锚杆＋柔层桁架耦合支护的力学控制对策。实践表明,新型支护技术有效地控制了深井软岩马头门硐室围岩的大变形破坏,取得了良好的支护效果,具有推广应用价值。     

深井软岩马头门加固技术方案的研究与实践

基于孔庄矿千米混合深井马头门的破坏情况,分析了大断面软岩硐室的变形破坏及支护加固特点,提出了适用于深部软岩马头门加固技术原则及方案,并在现场进行了为期半年施工实践。通过对马头门变形、支护体受力及混凝土应变监测及分析,3个月后监测数据趋于稳定,并处于安全范围内,表明本加固技术能很好的适应深部软岩的变形特点,取得了良好的技术经济效果,具有在类似巷道条件下的推广应用价值。     

软弱围岩条件下马头门稳定性及加固范围确定

以国内某大型矿井副井马头门的高埋深、高应力、高破碎、大断面等复杂条件为工程背景,采用理论分析,研究了马头门附近围岩破坏区分布规律及应力场分布规律,并通过建立三维立体数值计算模型予以验证,据此确定了马头门围岩的不稳定区域,提出了支护建议.     

煤泥岩硐室群区巷道底臌控制机理及应用

煤矿巷道底臌治理一直是巷道支护中重点攻关的难题之一,作为永久巷道的马头门来说,底臌的有效控制尤为重要.针对霍州煤电集团辛置煤矿马头门巷道底臌量达到2 500mm的难题,首先从巷道围岩条件、应力条件、巷道空间位置和支护方式4个方面分析了引起巷道底臌的主要原因;其次,结合现有底板支护技术和马头门巷道底臌破坏的先后顺序和破坏特点,提出了底板治理的反底拱倒"T"型浇筑控制机理,采用反底无铰拱支护结构代替现有传统的底板平底浇筑结构,并分别利用数值计算和力学建模方法对比分析两种支护结构的弯矩承载力和支护效果,验证了无铰拱支护结构在抵抗源于底板地应力的弯矩方面有较大的优势;最后,设计了底板支护的详细支护参数,并制定了在底板治理实践期间的五步施工法,现场施工结果表明本底板治理技术有效控制了马头门底板的变形.     

煤矿井底车场与井筒连接处破坏的原因分析及对策

在煤矿中,有不少井底车场与井筒连接处(马头门)发生了破坏,严重影响了煤矿生产的安全。查阅了20个煤矿马头门破坏实例,从埋藏深度、井筒类别、破坏时间、破坏形态、地质特征等方面对其规律性进行了总结分析,从地质条件、设计和施工三个方面对其破坏原因进行了探讨,对所使用修复加固方法进行了归纳。最后从设计和施工两个方面提出了预防对策。研究认为,马头门的破坏与矿井的埋深关系不大,最主要的还是地质条件问题;水是马头门的大患,必须加强水的综合治理。只要思想上重视,在设计和施工上加强预测、预防,马头门的破坏是可以避免的。     

红庆河副井马头门硐室围岩稳定性分析

针对马头门硐室处于千米埋深、应力集中、设计断面大、结构受力复杂等条件,利用FLAC3D数值模拟软件,以红庆河煤矿副井马头门硐室为研究对象,根据工程地质条件、岩层的物理性质对副井马头门硐室围岩结构进行数值模拟,同时进行副井马头门硐室围岩收敛变形监测工作,基于数值模拟和变形监测结果,对副井马头门硐室初期支护结构进行优化补强设计.研究结果表明:优化后的副井马头门硐室支护结构安全储备较高且设计方案合理,对工程的设计和施工具有一定的指导意义.     

煤矿深井马头门施工扰动效应及其控制对策

针对煤矿深井马头门围岩稳定性控制的技术难题,进行了施工扰动效应和控制对策研究。建立了深井马头门施工过程的三维计算模型,通过分5个阶段的开挖和支护全过程模拟,得到了马头门施工过程的围岩应力和变形特性,揭示了马头门施工过程的扰动效应。通过对马头门施工优化方案模拟分析,结果表明与常规施工工艺相比围岩中第一主应力降低了26.3%左右,显著减小了后续施工对第一浇筑段与相连井壁处的扰动影响。并提出在前、后二次施工的关键部位钻一排密集深钻孔,使后续施工的扰动影响通过密集深钻孔而隔离和衰减,减小对已支护马头门和邻近井壁的扰动影响。     

锚杆支护结构体变形破坏临界点的确定方法

本文运用锚杆一围岩共同支护理论,以最大变形理论作为锚杆支护结构体破坏准则,分析了锚杆支护结构体变形破坏机理。提出了支护结构体的破坏以锚杆破坏为前提,并进行了锚杆支护结构体变形破坏临界点的确定。     

近距离煤层巷道锚杆锚索联合支护参数数值模拟研究

基于甘庄煤矿近距离煤层巷道锚杆锚索联合支护参数设计,从近距离煤层巷道围岩实际及本矿巷道支护现状出发,采用MIDAS/GTS数值模拟,分析了近距离煤层巷道围岩位移、应力分布及破坏范围;研究了不同因素对巷道围岩变形与破坏的影响,设计得出合理的支护参数,进而提高锚杆锚索联合支护参数设计的科学合理性及实用可靠性,进一步发挥锚杆支护技术的潜力,为近距离煤层巷道支护提供理论依据及技术支持。     

浅析大断面井筒马头门设计新方案

新元矿井冀家垴风井于2004年施工完毕后，在使用过程中出现马头门开裂问题。在分析、总结翼家垴风井马头门开裂原因以及处理方案的基础上，对大断面井筒马头门位置选择、支护设计形成了新的思路，并将试技术成功应用到韩庄风井的马头门施工中，有效的保证了马头门的安全使用，降低了施工难度，节约了资金．有效的缩短了施工工期。为今后大断面井筒马头门位置的选择以及施工提供了新的思路。     

锚杆支护动态设计与应用系统研究

针对当前锚杆支护作用机理尚未完全清晰的现实,采用数学与力学相结合、理论分析及数值模拟与工程实测相结合的方法,利用RFPA2D岩石破裂过程分析系统软件,对神华集团乌达矿区五虎山煤矿9号煤层巷道围岩变形和破坏过程进行了动态仿真模拟,研究了锚杆支护设计方法和合理设计程序问题,建立了基于可靠性的巷道锚杆支护动态设计理论,开发了基于可靠性的巷道锚杆支护动态设计计算机辅助系统,通过工业试验,取得了良好的经济效益和社会效益.     

大断面煤层巷道锚杆支护技术应用研究

以淮南矿业某矿大断面巷道支护问题为背景,就大断面巷道围岩破坏机理及支护技术进行了研究。针对该矿条件提出大断面煤巷的支护设计方案,即掘进工作面的支护选择锚杆锚索联合支护方式,确保了大断面巷道支护的安全。     

基于多因素分析法的巷道支护分级与支护参数优化

为解决金川三矿区东部贫矿巷道支护破坏变形问题,通过优化的层次分析法构建了支护影响因素层次结构分析模型,实现了巷道分级可视化应用;针对巷道支护破坏变形严重区域开展巷道支护破坏变形特征及机理分析,提出了巷道支护优化方案;并利用FLAC3D构建数值模型,开展了支护方案支护效果对比分析。研究结果表明：破碎岩体在外部水平构造应力为主的高应力环境下,采用“锚网喷”支护可以有效改善巷道周围塑性区、应力场和位移的分布特征;相比螺纹钢锚杆,玻璃钢锚杆所受轴力较低,可以有效改善锚固水泥浆的应力状态,进而减小锚固段长度,在支护效果、材料成本上具有一定优势。     

锚杆支护可靠性动态设计计算机系统与应用研究

针对当前锚杆支护作用机理尚未完全清晰的现实,采用数学与力学相结合、理论分析及数值模拟与工程实测相结合的方法,利用RFPA2D岩石破裂过程分析系统软件,对神华集团乌达矿区五虎山煤矿9#煤层巷道围岩变形和破坏过程进行了动态仿真模拟,研究了锚杆支护设计方法和合理设计程序问题,建立了基于可靠性的巷道锚杆支护动态设计理论,开发了基于可靠性的巷道锚杆支护动态设计计算机辅助系统,通过在神华集团五虎山煤矿进行工业试验,取得了良好的经济效益和社会效益.     

节理巷道变形非均匀性与锚杆支护优化

采用UDEC数值模拟软件,分析了不同节理倾角下巷道围岩的变形破坏特点,并对锚杆均匀支护方案和非均匀支护方案进行了对比分析。模拟结果表明:节理巷道变形及锚杆受力存在严重的不均匀性。随着节理倾角的增大,巷道围岩变形值及破坏范围逐渐增大,最大变形值发生的位置由顶底板中部向左肩和右底角逐渐转移。锚杆支护应根据节理角度不同实行非均匀支护,即锚杆安装角度应大致沿节理法线方向,节理影响严重的部位应加长锚杆。非均匀支护不仅能显著减小围岩变形,也明显改善了锚杆受力状况,使锚杆受力趋于均匀,有利于各锚杆加固作用的充分发挥及围岩自身稳定性的提高。     

大断面巷道高预应力锚杆支护技术研究与应用

针对平顶山煤业集团有限公司八矿深部开采的戊9.10煤层辅运巷道的矿压条件,通过理论计算确定合理的巷道断面跨度,计算锚杆长度、间距、直径等主要支护参数。运用数值模拟方法对采取高预应力锚杆支护后的巷道围岩破坏情况分析,得出巷道锚杆支护最优方案,并进行工程应用。结合围岩位移、锚杆锚索受力监测数据分析,验证工程优化的参数设计,为邻近巷道的锚杆支护设计提供理论支撑和技术参考。     

动力灾害过程中锚杆支护的极限承载能力数值模拟研究

通过对深部巷道遭受冲击扰动的应力动态演化和围岩破坏的过程进行数值模拟,分析了锚杆与围岩的耦合体系承载冲击的能力,得到了深部锚杆支护巷道抵御动力冲击能力的规律。研究结果表明:水平方向的冲击应力波对巷道底脚和顶板破坏最严重,造成巷道断面挤压变形,同时引起冲击扰动壁面岩块受应力波叠加作用产生弹射;一定的锚杆支护结构在其承载范围能够抵御相应强度的动力冲击,但在更强冲击荷载下对巷道造成的破坏严重加剧,致使锚杆大量失效,并最终导致整个支护体系完全失去支护能力;冲击扰动对靠近扰动源壁面破坏严重,对其他壁面影响较小;原岩应力大小对冲击破坏影响明显,采深越大,冲击扰动造成围岩变形幅度越大,锚杆支护体系破坏更严重。研究结果为进一步开发深部巷道抗冲击破坏稳定性控制技术及制定方案提供了依据。     

关于煤矿锚杆孔钻进设备的分析

煤矿锚杆支护是巷道支护的发展方向,锚杆孔钻进设备是推广锚杆支护的基础。现在就针对我国目前存在的主要技术问题提出一些建议及讨论。     

针对特殊地质条件下的煤巷锚杆支护

煤巷锚杆支护是一种不同于岩巷及其它地下工程的特殊支护,研究了煤巷锚杆支护,明确锚杆支护在煤巷支护中的作用,以及特殊的地质条件如何进行有效的巷道支护。根据不同的地质条件进行合理的锚杆支护,打造一个安全的工作环境。