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沿空留巷支护设计与巷帮稳定性分析

煤炭技术 2022年第1期41卷 1-3页

作者：王磊李风志薛彦平开滦(集团)钱家营矿业分公司河北唐山063000 中煤科工集团沈阳研究院有限公司辽宁抚顺113122 煤矿安全技术国家重点实验室辽宁抚顺113122

钱家营矿回采衔接紧张,回采巷道掘进慢,工作面倒装频繁,严重制约着工作面快速回采,为缓解上述问题,探讨在布置2078E工作面时,通过合理巷道规划,2078E回采时在风道沿空留巷,作为2077E工作面运输巷。同时对沿空留巷支护方案进行优化,采用... 详细信息

钱家营矿回采衔接紧张,回采巷道掘进慢,工作面倒装频繁,严重制约着工作面快速回采,为缓解上述问题,探讨在布置2078E工作面时,通过合理巷道规划,2078E回采时在风道沿空留巷,作为2077E工作面运输巷。同时对沿空留巷支护方案进行优化,采用超高水充填墙体作为巷帮,最大程度降低采动应力对沿空留巷的影响。试验结果表明:沿空留巷巷道变形随着开采强度不断增高而增大,顶板最大影响区为2.80 m,两帮为2.64 m,优化后支护体单位宽度提供的支护载荷提高1.7倍,节约经济成本8398.53元/m,有效提高了工作面生产衔接速度。

关键词：沿空留巷支护设计充填体稳定性评价

近距离下煤层迎采掘进巷道围岩失稳特征与支护设计

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矿业研究与开发 2022年第4期42卷 95-101页

作者：张杰康小杰白文勇何义峰李宏儒西安科技大学能源学院陕西西安710054 西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室陕西西安710054 山西大同大学煤炭工程学院山西大同市037009

以象山煤矿近距离煤层开采过程中动压巷道为研究对象,采用理论分析、数值模拟和工程实践相结合的方法,对近距离下煤层迎采掘进巷道围岩失稳特征与支护设计进行探讨。研究结果表明:12306工作面的超前动压对其采场底板20 m范围内产生强烈... 详细信息

以象山煤矿近距离煤层开采过程中动压巷道为研究对象,采用理论分析、数值模拟和工程实践相结合的方法,对近距离下煤层迎采掘进巷道围岩失稳特征与支护设计进行探讨。研究结果表明:12306工作面的超前动压对其采场底板20 m范围内产生强烈扰动,破坏深度为18 m,位于工作面后方5 m;下部12506工作面回风巷道极限平衡拱的高度为4.59 m,处于上煤层超前动压影响破坏范围内。通过数值模拟对比分析3种支护方案的控制效果,得出了超前动压影响下回风巷道围岩的最优支护方案。实施最优支护方案后,现场监测出巷道停掘动压状态下最终顶底板移近量为511 mm,两帮移近量为415 mm,有效控制了巷道围岩变形,解决了象山煤矿极近距离煤层采掘接替紧张的难题。

关键词：近距离煤层动压巷道巷道失稳特征数值模拟支护设计

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复杂环境下深基坑支护设计与施工监测评价

建筑结构 2023年第S2期53卷 2585-2588页

作者：宋九平徐青杨桐庐县建筑工程质量监督站杭州311500 浙江华超检测有限公司杭州311106

合理的基坑支护设计与施工变形监测是基坑工程的重要环节,以杭州地区某深基坑工程为背景,进行了基坑支护设计,并对基坑施工阶段的周边地表沉降、支护结构变形、地下水位、支撑轴力等进行监测和分析。监测分析结果表明:施工期间,各监测... 详细信息

合理的基坑支护设计与施工变形监测是基坑工程的重要环节,以杭州地区某深基坑工程为背景,进行了基坑支护设计,并对基坑施工阶段的周边地表沉降、支护结构变形、地下水位、支撑轴力等进行监测和分析。监测分析结果表明:施工期间,各监测项目的监测数据均小于控制值要求,该支护方案可有效控制基坑变形,减少对周边环境的影响。通过总结监测数据规律,研究了基坑变形及内力变化的成因,为类似深基坑工程设计与施工提供参考。

关键词：基坑开挖监测数据支护设计

济南非饱和土空间分布与基坑支护设计方法研究及应用

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济南非饱和土空间分布与基坑支护设计方法研究及应用

作者：李红波山东大学

学位级别：硕士

近年来非饱和土理论研究取得显著进展,相关成果证明基质吸力作用可以减少基坑支护等方面工程投资,而现有基坑设计规范不能对此类项目提供有效指导。济南市区广泛分布着非饱和土,随着城市建设的高质量发展,非饱和土基坑工程逐渐受到重视... 详细信息

近年来非饱和土理论研究取得显著进展,相关成果证明基质吸力作用可以减少基坑支护等方面工程投资,而现有基坑设计规范不能对此类项目提供有效指导。济南市区广泛分布着非饱和土,随着城市建设的高质量发展,非饱和土基坑工程逐渐受到重视,因此,开展济南地区非饱和土基坑支护设计研究具有重要理论意义和工程价值。论文依托工程实例,采用资料调研、试验测试、理论分析和数值模拟等方法,明确了非饱和土基坑设计方法,建立了非饱和土非线性抗剪强度计算公式,分析了非饱和土基坑受力及变形规律,并建议了支护体系优化措施。取得如下进展:(1)明确了济南市非饱和土空间分布规律。根据地形地貌与地下水条件,将第四系分界线以南地区,拟建地铁7号线以东、小清河以南地区划分为济南市主要非饱和土工程建设区域。(2)掌握了非饱和土基坑设计的弹性支点法与三维有限元法。前者通过总黏聚力法实现;后者结合试验在软件土层定义阶段建立科学的土—水特征曲线,并根据工程实际基质吸力分布特征设定不同埋深土体饱和度实现。(3)获得了非饱和土剪切应力应变规律与抗剪强度计算方法。土体偏应力与净围压、基质吸力呈正相关,不同土体强度的非线性对基质吸力敏感性不同;双参数抗剪强度公式可考虑土体强度的非线性,计算结果准确且参数易确定,具有良好的适用性。(4)揭示了现行设计方法与非饱和土条件下支护结构力学性状差异。非饱和土特性对基坑上部土体与支护桩变形影响显著,相比现行方法支护结构变形与地面沉降减少40～45%、内力降低25～45%;建议非饱和土基坑设计优化上部支撑和围护结构截面。

关键词：非饱和土基坑工程支护设计三轴试验抗剪强度

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南京栖霞山矿巷道支护设计研究

岩石力学与工程学报 2006年第Z1期25卷 2656-2662页

作者：周小平徐小敏陈山林重庆大学土木工程学院重庆400045

通过有限元计算,分析南京栖霞山矿巷道的稳定性以及巷道在不同的支护条件下的应力场和塑性区情况,得出不同埋深时主巷道和穿脉巷道较为合理的支护方式。对于主巷道和穿脉巷道中的矿岩巷道,采用喷射混凝土进行支护,支护后应力发生重分布... 详细信息

通过有限元计算,分析南京栖霞山矿巷道的稳定性以及巷道在不同的支护条件下的应力场和塑性区情况,得出不同埋深时主巷道和穿脉巷道较为合理的支护方式。对于主巷道和穿脉巷道中的矿岩巷道,采用喷射混凝土进行支护,支护后应力发生重分布,围岩中的应力集中明显减少并转移到混凝土喷层上。此外,部分围岩破碎、地下水较发育处应进行喷锚支护,而对于穿脉巷道的高丽山砂岩巷道,也需采用喷锚支护,部分巷道还应提前进行注浆加固。

关键词：采矿工程支护设计应力场塑性区

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岩爆风险下深埋长大隧洞支护设计与工程实践

岩石力学与工程学报 2019年第A1期38卷 2934-2943页

作者：刘宁张春生单治钢褚卫江中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122 浙江中科依泰斯卡岩石工程研发有限公司浙江杭州310014

岩爆风险下合理的支护设计能够有效防治和规避岩爆灾害的发生,减轻灾害造成的损失,确保人员和工程安全。但岩爆不同于普通的高应力破坏,有其特殊的诱发机制和控制策略。以世界埋深最大的锦屏二级水电站深埋隧洞为工程背景,基于不同类型... 详细信息

岩爆风险下合理的支护设计能够有效防治和规避岩爆灾害的发生,减轻灾害造成的损失,确保人员和工程安全。但岩爆不同于普通的高应力破坏,有其特殊的诱发机制和控制策略。以世界埋深最大的锦屏二级水电站深埋隧洞为工程背景,基于不同类型岩爆的诱发机制,对施工中存在的支护单元选择存在的问题进行深入探讨。并针对深埋大理岩破裂和脆–延–塑转换两点突出特性,分别从破坏深度与承载能力、能量释放量与吸能能力、变形量与变形适应能力3个方面,提出岩爆条件下需关注的支护能力,并对支护单元的特点和功能进行详细分析,提出适合岩爆条件下的支护单元选型方法,并利用非连续力学方法对围岩的破裂损伤特征进行深入分析。最后,对岩爆条件下支护优化设计方法进行讨论。相关研究成果和实践经验可以为类似工程设计提供参考。

关键词：岩石力学岩爆深埋隧洞支护设计锦屏二级水电站

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深埋巷道地应力特征及优化支护设计

华南理工大学学报（自然科学版） 2020年第4期48卷 28-37页

作者：陶文斌陶杰侯俊领蒋敬平北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 深部煤炭开采与环境保护国家重点实验室安徽淮南232001 攀枝花学院钒钛学院四川攀枝花617000 山东安科矿山支护技术有限公司山东济南250031

针对深部巷道地质环境复杂及围岩变形剧烈、巷道变形量达数百毫米的现状,提出以地应力测量为前提、测力锚杆全程监测为基础、高预紧力全长锚固技术为核心、通过数值模拟加以修正的动态支护优化设计方案。以淮南潘三煤矿1621(1)工作面运... 详细信息

针对深部巷道地质环境复杂及围岩变形剧烈、巷道变形量达数百毫米的现状,提出以地应力测量为前提、测力锚杆全程监测为基础、高预紧力全长锚固技术为核心、通过数值模拟加以修正的动态支护优化设计方案。以淮南潘三煤矿1621(1)工作面运输巷道为例,采用应力解除法对地应力进行实测,在巷道关键位置安装测力锚杆实时监测并记录锚杆轴力,结合数值模拟对优化前后的支护方案进行对比。结果表明,深部巷道以水平应力为主,随着巷道掘进方向与最大水平主应力方向夹角的增大和主应力差的增加,巷道变形迅速增大;采用现有全长锚固支护时施加的预紧力较低,巷道浅部顶板变形剧烈,未能发挥全长锚固的优势;采用高预紧力结合全长锚固优化支护来提高围岩的抗变形能力,改善围岩特性,增加围岩有效应力,可减小巷道变形,优化支护效果比较显著。

关键词：岩土工程地应力测量测力锚杆支护设计围岩控制

锦屏二级水电站引水隧洞围岩稳定分析及支护设计

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岩石力学与工程学报 2005年第20期24卷 3777-3782页

作者：吴世勇任旭华陈祥荣张继勋四川大学水利水电学院四川成都610065 河海大学江苏南京210098 国家电力公司华东勘测设计研究院浙江杭州310014

锦屏二级水电站引水隧洞地处高山峡谷地区,埋深大、洞线长,高地应力、高外水压力问题突出。按照围岩是地下工程中主要的承载结构这一设计思想,应用弹塑性有限元法分析了锦屏二级水电站引水隧洞开挖及支护过程中围岩的变形规律与特征、... 详细信息

锦屏二级水电站引水隧洞地处高山峡谷地区,埋深大、洞线长,高地应力、高外水压力问题突出。按照围岩是地下工程中主要的承载结构这一设计思想,应用弹塑性有限元法分析了锦屏二级水电站引水隧洞开挖及支护过程中围岩的变形规律与特征、围岩应力分布及其变化规律、塑性区范围,比较研究了不同渗控方案对隧洞围岩和衬砌的工作状态的影响,得出了一些对高地下水位条件深埋引水隧洞的支护设计有普遍意义的结论。

关键词：水利工程引水隧洞围岩稳定支护设计

考虑围岩离层影响的端部锚固锚杆荷载分析及其支护设计

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采矿与安全工程学报 2015年第5期32卷 760-764页

作者：谷拴成丁潇西安科技大学建筑与土木工程学院陕西西安710054

在煤矿巷道开挖过程中,巷道围岩变形不协调常常会产生顶板离层,围岩离层对锚杆加固影响程度的分析直接影响支护工程的安全性。基于拉拔荷载作用下锚杆锚固段的受力分布规律,综合考虑端部锚固锚杆预紧力作用及离层产生的附加荷载,得出含... 详细信息

在煤矿巷道开挖过程中,巷道围岩变形不协调常常会产生顶板离层,围岩离层对锚杆加固影响程度的分析直接影响支护工程的安全性。基于拉拔荷载作用下锚杆锚固段的受力分布规律,综合考虑端部锚固锚杆预紧力作用及离层产生的附加荷载,得出含有离层的系统锚杆受力分布形式。结果表明:离层影响下,锚固体的轴力和界面剪应力均会增大,离层值过大时锚杆很容易失效,产生安全隐患。最后将离层影响考虑到煤矿锚固设计中,提出了新的巷道支护设计思路,通过分析发现考虑离层后的承载力设计方法更安全合理。

关键词：顶板离层端部锚固预紧力锚杆荷载支护设计