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交岔巷道围岩破坏失稳特征及支护技术分析

煤炭与化工 2022年第4期45卷 9-13页

作者：姜波祝延军内蒙古科技大学内蒙古包头014010 北方魏家峁煤电有限责任公司内蒙古鄂尔多斯010308 北京天地华泰矿业管理股份有限公司北京100013

煤矿井下开采需要布置错综复杂的煤岩巷道,其中交岔布置的巷道形式尤为普遍,但交岔巷道围岩受力情况复杂,存在较为严重的顶板冒顶失稳和巷帮片帮失稳隐患。针对这一问题,本文通过数值模拟分析王家沟煤矿交岔巷道受力变形及破坏失稳特征... 详细信息

煤矿井下开采需要布置错综复杂的煤岩巷道,其中交岔布置的巷道形式尤为普遍,但交岔巷道围岩受力情况复杂,存在较为严重的顶板冒顶失稳和巷帮片帮失稳隐患。针对这一问题,本文通过数值模拟分析王家沟煤矿交岔巷道受力变形及破坏失稳特征,以及交岔巷道围岩稳定性的控制途径,提出交岔巷道顶板围岩锚索锚固悬吊及巷帮围岩锚索锚固的主动支护方式,确定锚杆+双层金属网+钢带+锚索的主动支护方案,并对现场15109辅运交岔巷道围岩变形监测反馈。结果表明,该支护技术方案控制效果良好,满足安全生产要求。

关键词：交岔巷道围岩受力破坏冒落失稳锚索悬吊锚杆索主动支护

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主应力对巷道交岔点围岩稳定性影响研究

岩土力学 2015年第6期36卷 1752-1760页

作者：赵维生韩立军赵周能孟庆彬刘海泉中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116 西南科技大学环境与资源学院四川绵阳621000

为研究主应力对交岔点围岩稳定性的影响,以某矿为工程背景,建立5组交岔点数值计算模型,研究了交岔点开挖前的扰动应力场偏转规律,并引入点安全系数法研究了主应力和交岔角度对交岔点围岩位移场、扰动破碎区的影响规律。研究结果表明:在... 详细信息

为研究主应力对交岔点围岩稳定性的影响,以某矿为工程背景,建立5组交岔点数值计算模型,研究了交岔点开挖前的扰动应力场偏转规律,并引入点安全系数法研究了主应力和交岔角度对交岔点围岩位移场、扰动破碎区的影响规律。研究结果表明:在交岔点开挖之前,交岔点附近围岩的主应力方向发生偏转,偏转后的应力场类型由σh型变为σv型,交岔点开挖过程中围岩受σv型应力场影响;交岔角(α≤90°)越大,交岔点越稳定;交岔角度相同时,新掘巷道轴向较靠近最大水平主应力方向的交岔点更稳定。交岔点现场实测数据验证了研究结果。

关键词：交岔巷道围岩稳定性交岔角度点安全系数

平沟煤矿020902车场复杂交岔巷道锚杆支护技术研究

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煤炭与化工 2017年第4期40卷 56-58,61页

作者：白鑫赵柏张勤峰辛娜内蒙古科技大学矿业研究院内蒙古包头014010 神华乌海能源有限责任公司平沟煤矿内蒙古乌海016000 中煤乌审旗蒙大矿业有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017300 内蒙古盾安光伏科技有限公司内蒙古巴彦淖尔015500 内蒙古中煤远兴能源化工有限公司内蒙古鄂尔多斯017300

针对平沟煤矿020902盘区车场布置概况,通过FLAC3D数值模拟软件分析该车场巷道群围岩应力分布特征和围岩结构稳定性,分析认为:多条巷道相连接的呈"K+I"型复杂交岔位置是该车场巷道群围岩稳定薄弱部位,交岔点且巷道断面大,各巷间"三角形"... 详细信息

针对平沟煤矿020902盘区车场布置概况,通过FLAC3D数值模拟软件分析该车场巷道群围岩应力分布特征和围岩结构稳定性,分析认为:多条巷道相连接的呈"K+I"型复杂交岔位置是该车场巷道群围岩稳定薄弱部位,交岔点且巷道断面大,各巷间"三角形"围岩体承载结构的稳定性相对较差,其边缘均存在不利于围岩稳定的隐患,应加强对巷道的顶底板和两帮的支护强度,特别加强巷道交岔点位置的围岩帮部支护强度。针对这一位置的围岩稳定性提出锚杆+网+钢架+锚索的围岩控制对策,并通过数值模拟和现场工业试验反馈验证,说明采取该锚杆联合支护方案对"K+I"型复杂交岔巷道围岩控制是有效的,设计支护方案对复杂围岩应力环境下的回采巷道支护是成功的,对矿井的安全生产至关重要。

关键词：盘区车场交岔巷道围岩稳定性锚杆联合支护

垂直交岔点扰动主应力变化规律及围岩稳定性研究

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采矿与安全工程学报 2015年第1期32卷 90-98页

作者：赵维生韩立军张益东中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学矿业工程学院煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116

以矿山垂直交岔点为工程背景,通过VB编程对数值分析结果进行二次处理,揭示了与地应力存在不同空间位置关系的垂直巷道交岔点的扰动主应力矢量分布规律(主应力的大小变化和方向偏转);并引入点安全系数法,研究了垂直巷道交岔点围岩变形量... 详细信息

以矿山垂直交岔点为工程背景,通过VB编程对数值分析结果进行二次处理,揭示了与地应力存在不同空间位置关系的垂直巷道交岔点的扰动主应力矢量分布规律(主应力的大小变化和方向偏转);并引入点安全系数法,研究了垂直巷道交岔点围岩变形量和松动圈范围随交岔点空间位置变化的规律。结果表明:扰动主应力矢量主要受原岩主应力的影响,而几乎不受交岔点与地应力空间位置和巷道开挖顺序的影响,扰动主应力由浅部至深部先增加后减小,交岔点顶底板和两帮的最大扰动主应力分别为水平应力和垂直应力;垂直交岔巷道轴线越靠近两水平主应力法向平分线,交岔点围岩变形量和扰动屈服范围越小、围岩稳定性越高,且先开挖更靠近最大水平主应力方向的巷道对交岔点围岩的扰动影响更小。

关键词：主应力矢量交岔巷道点安全系数开挖顺序强度折减

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矩形巷道交岔口围岩应力随角度变化规律

科学技术创新 2020年第34期 159-161页

作者：罗海燕谢财进石俊黔东南民族职业技术学院贵州凯里556000 贵州大学土木工程学院贵州贵阳550025

为研究地下交岔巷道修建时交岔口围岩应力随角度变化规律,基于弹性法、弹塑性法构建巷道交岔口围岩应力计算模型,通过数值模拟对两巷道不同交岔角度的围岩应力进行研究,并将数值计算结果与理论解进行对比分析。研究结果表明:(1)随着巷... 详细信息

为研究地下交岔巷道修建时交岔口围岩应力随角度变化规律,基于弹性法、弹塑性法构建巷道交岔口围岩应力计算模型,通过数值模拟对两巷道不同交岔角度的围岩应力进行研究,并将数值计算结果与理论解进行对比分析。研究结果表明:(1)随着巷道交岔角度增加对沿水平方向的应力σ_x和沿巷道纵向的应力σ_y的影响较小;(2)基于弹性法、弹塑性法理论的解析解与数值计算结果间的对比可知,从计算精度考虑,弹塑性法在巷道交叉口围岩应力计算方面更为精确;(3)数值计算结果表明,交岔角度由30°增加到90°的过程中,σ_x、σ_y及竖向应力σ_z随交岔角度增大均呈现总体下降的趋势,σ_z变化较为明显,σ_x和σ_y仅在小范围内波动,交岔角度越小,交岔口区域围岩σ_x、σ_y及σ_z越大,巷道围岩越不稳定。

关键词：交岔巷道围岩应力交岔角度理论模型数值分析