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赵固一矿北翼盘区底板支护技术研究

能源与环保 2020年第9期42卷 260-263页

作者：秦振京河南国龙矿业建设有限公司河南郑州450000

赵固一矿北翼盘区巷道埋深大、冲积层厚、基岩薄、地压大、矿压显现剧烈。目前矿井采深已达到650 m左右,随着开采深度逐渐增加,矿山压力显现随之增大,而且底板多为软岩,造成巷道底鼓问题日趋突出,增加大量巷道维护工作量,严重制约着赵... 详细信息

赵固一矿北翼盘区巷道埋深大、冲积层厚、基岩薄、地压大、矿压显现剧烈。目前矿井采深已达到650 m左右,随着开采深度逐渐增加,矿山压力显现随之增大,而且底板多为软岩,造成巷道底鼓问题日趋突出,增加大量巷道维护工作量,严重制约着赵固一矿的安全生产。针对赵固一矿巷道底鼓的产生机理及底鼓类型进行总结的基础上,对巷道底鼓防治方法进行研究,并通过工程实例对底板鸟笼锚索+底板注浆支护方法控制底鼓进行实验。通过矿压观测对比分析不同防治底鼓方法,底板鸟笼锚索+底板注浆支护能从根本上解决赵固一矿北翼地区底鼓现象。研究对于赵固一矿实现高效的安全生产具有积极的意义。

关键词：矿压底鼓底板支护鸟笼锚索底板注浆

巷道薄分层软弱底板围岩变形控制机理与支护实践

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采矿与安全工程学报 2017年第5期34卷 948-954页

作者：李传明谢广祥林远东张振全安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控安徽省重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学力学与光电物理学院安徽淮南232001 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院北京100083

针对薄分层软弱底板巷道围岩变形失稳难题,综合理论分析、力学计算、数值模拟、井下试验及现场实测方法,详细研究了薄分层软弱底板巷道压曲失稳机理及控制技术。研究表明:1)薄分层软弱底板巷道围岩在支护体作用下形成具有一定整体性和... 详细信息

针对薄分层软弱底板巷道围岩变形失稳难题,综合理论分析、力学计算、数值模拟、井下试验及现场实测方法,详细研究了薄分层软弱底板巷道压曲失稳机理及控制技术。研究表明:1)薄分层软弱底板巷道围岩在支护体作用下形成具有一定整体性和较大强度的"组合岩梁",破坏形式从单层压曲破坏转变为整体"组合岩梁"破坏,这种力学特性的改变是实现薄层状底板围岩稳定控制的本质;2)增大底板锚杆支护强度可大幅增强薄分层"组合岩梁"强度及抗弯刚度;3)底角斜拉锚杆在增大强度与抗弯刚度的同时还可以抵抗部分侧向压力,进一步减弱底鼓。介绍了一典型软弱薄分层底板巷道围岩稳定性控制成功案例,研究成果对类似条件的支护工程具有一定的理论意义和参考价值。

关键词：薄分层软弱底板底板支护组合岩梁底鼓

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朱集矿深井软岩巷道大变形机制及其控制研究

岩土力学 2012年第3期33卷 827-834页

作者：黄兴刘泉声乔正中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071 山东科技大学土木建筑学院山东青岛266510

为了研究深井软岩巷道大变形机制及其控制对策,以淮南矿业集团朱集矿885 m东翼轨道大巷为支护工程实践。该巷道为典型的深井高地应力软岩巷道,开挖后围岩表现出强烈非线性大变形特点,变形速率大。首先进行了围岩大变形等级识别,并基于Ho... 详细信息

为了研究深井软岩巷道大变形机制及其控制对策,以淮南矿业集团朱集矿885 m东翼轨道大巷为支护工程实践。该巷道为典型的深井高地应力软岩巷道,开挖后围岩表现出强烈非线性大变形特点,变形速率大。首先进行了围岩大变形等级识别,并基于Hoek-Brown弹塑性模型分析了巷道围岩的应力场、位移场,考虑巷道断面形状、围岩强度特征、巷道群扰动等影响,揭示了该巷道的大变形机制。针对885 m轨道大巷提出了新支护方案,该方案尤其注重底板支护和底角抗剪支护。数值模拟和现场监测表明,该支护方案取得了良好效果,是一种有效控制深井软岩巷道大变形的支护方法。

关键词：深井软岩巷道大变形底板支护底角抗剪支护

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近距离煤层回采巷道底臌机理与防治技术研究

中南大学学报（自然科学版） 2022年第4期53卷 1392-1405页

作者：程辉赵洪宝张欢秦逢缘李金雨煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室北京102200 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 太原理工大学安全与应急管理工程学院山西太原030024

为探究近距离煤层回采巷道底臌机理与防治技术,以回坡底煤矿1021巷为工程背景,通过力学分析、数值模拟等研究方法,对巷道底板应力场、速度场、最大破坏深度进行研究;对底板铝质泥岩建立力学模型,探究影响压曲临界应力的因素,分析线性荷... 详细信息

为探究近距离煤层回采巷道底臌机理与防治技术,以回坡底煤矿1021巷为工程背景,通过力学分析、数值模拟等研究方法,对巷道底板应力场、速度场、最大破坏深度进行研究;对底板铝质泥岩建立力学模型,探究影响压曲临界应力的因素,分析线性荷载系数λ与底臌形态的关系;采用试验法对底板岩样的崩解性、膨胀软化特征进行分析。研究结果表明:巷道底板最大破坏深度为4.3 m,增大底板岩层黏聚力与内摩擦角可减小底板破坏深度。底板主应力方向受煤柱影响发生偏转,速度场方向指向远离煤柱一侧巷帮,导致巷道底臌呈非对称性分布;底板压曲时的临界应力与岩层跨度L、荷载q1(x)呈反比,与厚度t、弹性模量E、泊松比μ呈正比;当底板受到非对称荷载作用时,最大底臌量位置随λ的改变而发生转移;当岩样浸泡时间较长时,干.湿循环条件下岩样的崩解程度较自然浸水条件下岩样的崩解程度高,当岩样浸泡时间较短时,岩样力学强度随时间的延长而降低,但降低速率逐渐减缓;1021巷底板采用单体锚索平行布置的非对称支护,取得了较好的支护效果。

关键词：近距离煤层巷道底臌临界应力破坏深度底板支护

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履带式全液压底板锚杆钻机的设计

机械 2013年第8期40卷 65-66,76页

作者：张嘉鹭李璇卢宁黄剑李亚丽中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116

随着开采深度的增加,巷道底板往往成为支护的薄弱环节,给生产带来了安全威胁和隐患。然而我国目前所使用的锚杆钻机不能有效地在高应力软岩中打巷道底板锚杆眼,使得底板围岩得不到有效加固。针对上述问题,分析了现有底板锚杆钻机发展概... 详细信息

随着开采深度的增加,巷道底板往往成为支护的薄弱环节,给生产带来了安全威胁和隐患。然而我国目前所使用的锚杆钻机不能有效地在高应力软岩中打巷道底板锚杆眼,使得底板围岩得不到有效加固。针对上述问题,分析了现有底板锚杆钻机发展概况,并设计了一种具有履带行走功能的全液压底板锚杆钻机。通过分析论证,该底板锚杆钻机可以实现加快底板锚固的作业、有效控制巷道变形的目的。

关键词：全液压履带式底板支护锚杆钻机

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弱胶结软岩巷道变形破坏控制技术及其应用

煤矿开采 2014年第2期19卷 53-57页

作者：王云博景继东张德泉蒋守来山东科技大学土木建筑学院山东青岛266590 新汶矿业集团(伊犁)能源开发有限责任公司新疆伊犁835000

针对伊犁地区中生代易崩解弱胶结软岩出现的顶板离层冒落、两帮移近量大和底板底鼓等大变形破坏现象,综合应用现场测试、室内试验、理论研究和数值模拟等方法,深入探讨矿区巷道围岩变形特性,提出了二次锚网喷+预应力锚索的主动支护技术... 详细信息

针对伊犁地区中生代易崩解弱胶结软岩出现的顶板离层冒落、两帮移近量大和底板底鼓等大变形破坏现象,综合应用现场测试、室内试验、理论研究和数值模拟等方法,深入探讨矿区巷道围岩变形特性,提出了二次锚网喷+预应力锚索的主动支护技术。一次锚网喷可以在允许塑性区发展的同时限制其发展,二次锚网喷提供足够的支护强度,与围岩形成浅部承载圈,预应力锚索通过调动深部围岩强度将应力均匀化,充分限制了围岩的变形。最终通过数值模拟和理论计算,设计了巷道支护参数,并在支护中成功应用。

关键词：弱胶结软岩围岩大变形软岩变形特性二次锚网喷预应力锚索底板支护

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高地应力巷道底鼓影响因素及支护对策研究

煤炭工程 2015年第6期47卷 40-42,45页

作者：马永忠华亭煤业集团有限责任公司新庄煤矿甘肃庆阳745000

针对新庄矿巷道埋深大、地应力高的特点,提出了巷道围岩"锚索束+注浆加固"支护理念,并应用FLAC3D数值模拟对三种不同支护形式下的巷道底鼓影响因素进行分析研究。研究结果表明:高地应力巷道支护过程中,应加强支护两帮角的薄弱环节;巷道... 详细信息

针对新庄矿巷道埋深大、地应力高的特点,提出了巷道围岩"锚索束+注浆加固"支护理念,并应用FLAC3D数值模拟对三种不同支护形式下的巷道底鼓影响因素进行分析研究。研究结果表明:高地应力巷道支护过程中,应加强支护两帮角的薄弱环节;巷道随着底板支护强度的增强,浅部围岩应力分布更加均匀,两帮角应力集中现象越弱,底板深部围岩应力向巷道底板浅部围岩转移能力就越低;"锚索束+注浆加固"支护方式不仅有效减小了底鼓量,又很好的解决了巷道片帮、顶板冒落等难题,同时与原支护状态相比顶底板变形量降幅分别达到85.5%和92.7%,说明了此种支护方式的可行性与优越性。

关键词：高地应力锚索束+注浆加固数值模拟底板支护围岩应力

采区大断面硐室围岩稳定性分析及其控制技术研究

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采区大断面硐室围岩稳定性分析及其控制技术研究

作者：陈杰中国矿业大学

学位级别：硕士

采区大断面硐室是服务整个采区用作专门用途的硐室,一般与多个巷道硐室密集布置,力学环境复杂,其永久支护效果直接影响煤矿高效生产。采区皮带机头硐室一般位于采区运输上下山的端部,是运煤、排矸等重大系统的核心部位。本文以告成煤矿2... 详细信息

采区大断面硐室是服务整个采区用作专门用途的硐室,一般与多个巷道硐室密集布置,力学环境复杂,其永久支护效果直接影响煤矿高效生产。采区皮带机头硐室一般位于采区运输上下山的端部,是运煤、排矸等重大系统的核心部位。本文以告成煤矿25采区皮带机头硐室围岩稳定性分析及其控制技术研究为背景,首先结合弹性力学模型和基于莫尔库伦准则的数值模型,分析硐室断面半径、宽高比和相邻硐室位置对大断面硐室围岩力学环境的影响,应用弹性力学半无限体理论,得出了一侧采空煤柱底板岩层应力分布情况;然后,根据现场调查告成煤矿25采区皮带机头硐室地质采矿条件及其围岩变形破坏特征,分析硐室变形破坏的主要影响因素,并采用数值模拟手段,对比分析硐室自身结构影响、多层巷道空间影响、支承压力影响三种条件硐室力学响应围岩破裂屈服范围、围岩变形及围岩应力分布情况。在上述研究的基础上,提出了高强二次锚网索支护+全断面注浆加固+底板高强锚网索支护的大断面支护技术,分析了该支护技术的机理,并采用数值模拟手段验证了该支护技术对复杂条件下大断面硐室围岩控制的有效性;最后,结合告成煤矿25采区皮带机头硐室地质采矿条件,根据全断面锚网索大断面支护技术核心,确定了硐室支护技术方案与参数,并进行了工业性试验,取得了良好效果。

关键词：采区大断面硐室数值分析高强锚网索底板支护

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基于ANSYS的锚杆钻机钻架仿真分析

机械 2015年第3期42卷 41-42,69页

作者：崔雷李璇冯学俊恒源煤电股份公司安徽淮北235162 中国矿业大学信电学院江苏徐州221008

钻架作为锚杆钻机中重要的工作机构,承受着复杂的外力,而目前传统的弹性力学理论难以对钻架整体力学性能进行准确的计算。基于ANSYS软件对钻架进行了静力学仿真分析,得到了钻架的应力与变形云图,指出了其结构中薄弱环节,为下一步的优化... 详细信息

钻架作为锚杆钻机中重要的工作机构,承受着复杂的外力,而目前传统的弹性力学理论难以对钻架整体力学性能进行准确的计算。基于ANSYS软件对钻架进行了静力学仿真分析,得到了钻架的应力与变形云图,指出了其结构中薄弱环节,为下一步的优化设计提供了参考依据。

关键词：底板支护锚杆钻机钻架 ANSYS