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预应力端锚锚杆全锚后承载分布特征分析

中国矿业 2022年第1期31卷 146-152页

作者：李建建曾洪伟杨战标蔺增元陈长江山东安科矿山支护技术有限公司山东济南250033 四川川煤华荣能源有限责任公司代池坝煤矿四川广元628207 中国平煤神马集团能源化工研究院河南平顶山467099

为了分析锚固方式对锚杆承载特征的影响程度,便于巷道锚杆支护设计选型,本文采用理论分析和现场实测的方法,对比了全锚锚固和端部锚固条件下锚杆轴向力与剪应力分布特征。研究结果表明:锚杆承载分布特征与锚固条件、预应力、锚杆直径和... 详细信息

为了分析锚固方式对锚杆承载特征的影响程度,便于巷道锚杆支护设计选型,本文采用理论分析和现场实测的方法,对比了全锚锚固和端部锚固条件下锚杆轴向力与剪应力分布特征。研究结果表明:锚杆承载分布特征与锚固条件、预应力、锚杆直径和围岩强度等密切相关;锚杆轴向力沿锚固段呈现单向递减趋势,锚杆剪应力沿锚固段呈现先增大后减小趋势,主要分布于锚固段400 mm范围内;在受岩层离层错动影响时,轴向力是约束围岩破坏的主导因素,剪力中性点呈现逐步向外侧转移的趋势,相较于端部锚固,全长锚固后锚杆对围岩变形和破坏敏感度更高,应力承载范围集中在离层破坏区域,应力峰值明显降低,应力分布更均匀平缓。根据研究结果可知:全长锚固可明显提升围岩-支护系统整体强度和刚度,在巷道支护初期就采用全长锚固支护方式,更具有支护主动性,可以更充分利用锚杆强度性能,及时消除围岩应力集中,技术优势明显。

关键词：全长锚固端部锚固预应力锚杆应力分布承载特征

柳泉煤矿高应力软岩巷道支护参数优化与工程实践

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煤炭科技 2010年第4期31卷 56-58页

作者：沈现永吴宝森周计彬杨战标崔泰贺王旭锋华润天能徐州煤电有限公司柳泉煤矿江苏徐州221136 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116

为解决柳泉煤矿高应力软岩巷道支护的技术难题,以该矿-700m轨道下山为研究对象,结合理论分析、工程类比、现场实测等方法,对原支护方案进行了优化设计,主要包括:锚杆直径增大为20mm,间排距变为700mm,增设了"三花"式布置的锚索支护,从而... 详细信息

为解决柳泉煤矿高应力软岩巷道支护的技术难题,以该矿-700m轨道下山为研究对象,结合理论分析、工程类比、现场实测等方法,对原支护方案进行了优化设计,主要包括:锚杆直径增大为20mm,间排距变为700mm,增设了"三花"式布置的锚索支护,从而提高了支护强度。工程实践表明,围岩控制效果显著,巷道两帮及顶板下沉量均减少20%以上,取得了良好的技术经济效果,为条件类似的巷道锚杆支护提供了依据。

关键词：高应力软岩锚杆支护参数优化

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基于蒙特卡洛算法的裂隙岩体注浆扩散模拟

煤炭科技 2022年第3期43卷 68-74页

作者：孙兴平陈建本侯俊友罗勇刘靖毅杨战标淮南矿业(集团)有限责任公司顾桥煤矿安徽淮南232001 平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司安徽淮南232001 中国科学院武汉岩土力学研究所湖北武汉430071 平顶山天安煤业股份有限公司煤炭开采利用研究院河南平顶山467099

裂隙岩体注浆扩散过程关系到注浆加固效果以及岩体稳定性评价,研究旨在提出一个反映裂隙场对注浆扩散影响规律的数值模型。基于平煤股份八矿钻孔窥视和工程地质资料,分析裂隙场统计分布规律。采用有限元计算软件COMSOL对不同裂隙长度、... 详细信息

裂隙岩体注浆扩散过程关系到注浆加固效果以及岩体稳定性评价,研究旨在提出一个反映裂隙场对注浆扩散影响规律的数值模型。基于平煤股份八矿钻孔窥视和工程地质资料,分析裂隙场统计分布规律。采用有限元计算软件COMSOL对不同裂隙长度、裂隙间距和裂隙开度情况下的注浆进行建模计算分析,通过蒙特卡洛随机算法重构二维随机裂隙场,建立随机裂隙岩体注浆数值分析模型,对巷道裂隙围岩注浆迁移扩散过程以及胶结加固进行模拟分析。模拟结果表明,浆液的扩散距离随时间的增大而增大。但裂隙网络的非均质性对浆液的扩散速率和范围变化有决定性影响,并使得浆液在5~8 m范围内形成注浆加固区域,有效改善了围岩稳定性,这与深部破碎围岩注浆加固实际情况基本一致。因此,新模型不仅可以很好的重构围岩裂隙分布特征,还可以更真实的反映裂隙场对注浆加固影响。

关键词：注浆蒙特卡洛方法裂隙岩体数值模拟

极松软厚煤层超高巷道顶部高泡材料充填体强度确定

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采矿与岩层控制工程学报 2023年第4期5卷 73-83页

作者：王旭锋贾俊飞杨战标赵万里王纪尧杨培举杨前中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 平顶山天安煤业股份有限公司十一矿河南平顶山467047 平顶山天安煤业股份有限公司煤炭开采利用研究院河南平顶山467000 平顶山天安煤业股份有限公司朝川矿河南平顶山467522

极松软厚煤层超高巷道采用顶部充填方式控制围岩稳定已取得了显著的技术效果,已有实践表明,顶部充填体强度对支护效果影响重大。为进一步提升该技术的综合经济效益,增加矿井焦煤产出率,提出采用高泡材料进行顶部充填,以减少材料用量和... 详细信息

极松软厚煤层超高巷道采用顶部充填方式控制围岩稳定已取得了显著的技术效果,已有实践表明,顶部充填体强度对支护效果影响重大。为进一步提升该技术的综合经济效益,增加矿井焦煤产出率,提出采用高泡材料进行顶部充填,以减少材料用量和优化支护效果。通过建立超高巷道顶部充填体受力模型,得到了巷道顶部充填体水平及垂直方向的受载强度,确定了顶部充填体所需的强度及变形能;根据不同水灰比、发泡剂含量条件下高泡材料的力学特性,采用数值模拟方法确定了高泡材料的最佳配比,通过工业试验验证了支护效果。研究结果表明,巷道高度为3~6 m时,顶部充填体水平及垂直方向最大受力载荷分别为0.48 MPa和1.37 MPa;巷道高度为6 m时,顶部充填体所需变形能应大于1.17 MPa;将水灰比为3∶1、发泡剂含量为0.03%的充填体充填至巷道顶部,数值模拟及现场的巷道两帮最大位移分别为220 mm和163 mm,满足工作面安全开采要求。研究结果可为类似条件的巷道围岩控制提供借鉴。

关键词：极松软厚煤层超高巷道高水高泡材料材料性能控制效果

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