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高预紧力后张法全长锚固支护力学分析

吉林大学学报（工学版） 2020年第2期50卷 631-640页

作者：陶文斌侯俊领陈铁林唐彬北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 安徽理工大学能源与安全学院安徽淮南232001 安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001

针对深部巷道采用加长或全长锚固锚杆支护时,锚杆的锚固段整体受力不均、抗剪切承载能力低以及无法适应其大变形等问题,提出了高预紧力后张法全长锚固支护方法,通过建立高预紧力后张法全长锚固支护力学模型,对高预紧力后张法全长锚固支... 详细信息

针对深部巷道采用加长或全长锚固锚杆支护时,锚杆的锚固段整体受力不均、抗剪切承载能力低以及无法适应其大变形等问题,提出了高预紧力后张法全长锚固支护方法,通过建立高预紧力后张法全长锚固支护力学模型,对高预紧力后张法全长锚固支护的受力特征和支护围岩承载能力进行了理论计算和现场应用分析,并与传统加长、全长锚固支护方法进行了对比。研究结果表明:高预紧力后张法全长锚固支护方法具有高预应力支护与全长锚固支护的优点,在全长锚固的基础上使预高于金立紧力向围岩内传递,与传统加长、全长锚固支护方法相比,高预紧力后张法全长锚固支护方法锚固段的剪应力分布更加平缓;有利于锚杆预紧力在围压中扩散,增大围岩压应力区范围,改善锚固围岩特性;配套采用研发的高预紧力减摩托盘提高锚杆预紧力,可形成更有效的锚固围岩承载结构。

关键词：岩土工程高预紧力全长锚固后张法高预紧力托盘围岩承载结构

高预紧力桁架锚索与单体锚索平行布置支护原理及应用

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中国矿业大学学报 2014年第5期43卷 823-830页

作者：殷帅峰蔡卫何富连田多师皓宇华北科技学院安全工程学院北京101601 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院北京100083

综合理论分析、数值模拟、现场试验及实测，分析了高预紧力桁架锚索与单体锚索不同支护原理及其优缺点，提出高预紧力桁架锚索与单体锚索平行布置支护技术，并对其组成结构、控制机理、应力场分布规律进行系统研究．结果表明：1）单体... 详细信息

综合理论分析、数值模拟、现场试验及实测，分析了高预紧力桁架锚索与单体锚索不同支护原理及其优缺点，提出高预紧力桁架锚索与单体锚索平行布置支护技术，并对其组成结构、控制机理、应力场分布规律进行系统研究．结果表明：1）单体锚索自由端预紧力在锚固体内形成的垂直应力随锚索轴向深度增大呈指数形式迅速减小，其有效作用深度为0～6m，有效作用半径为O～2．4m；2）桁架锚索新型特制联接锁紧器使闭锁结构内锚固体受水平应力和垂直应力双重作用，锚固体中性轴位置下移，更大范围煤岩体处于受压应力状态；3）单体锚索应力场以环形波纹状向岩体深部扩展，桁架锚索应力场呈燕尾形沿垂直方向向岩体深部扩展，叠加区内更大范围锚固体处于受压状态．实测五家沟矿5203特大断面开切眼顶板最大变形量为393mm，围岩控制效果良好．

关键词：高预紧力桁架锚索闭锁结构应力扩展

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煤柱回收工作面巷道围岩控制技术

山西冶金 2024年第6期 193-195+199页

作者：陈孝山西阳泉南煤集团南庄公司

为提高煤炭资源回收率、减少煤炭资源的损失浪费、延长煤矿的生产服务年限，南庄公司采取了大巷煤柱回收技术实践，通过高强度高预紧力锚杆支护技术实现了对破碎巷道的有效支护，围岩层次注浆技术实现了对巷道围岩的整体性加固，以上两... 详细信息

为提高煤炭资源回收率、减少煤炭资源的损失浪费、延长煤矿的生产服务年限，南庄公司采取了大巷煤柱回收技术实践，通过高强度高预紧力锚杆支护技术实现了对破碎巷道的有效支护，围岩层次注浆技术实现了对巷道围岩的整体性加固，以上两项技术的应用使得煤柱工作面巷道得到有效控制，保障了煤柱的安全回采。

关键词：高强度高预紧力锚杆支护围岩层次注浆

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高预紧力全长锚固锚杆工况监测

煤炭工程 2012年第3期44卷 53-55页

作者：刘爱卿鞠文君衣宪章煤炭科学研究总院开采研究分院北京100013 天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013

通过对常用的测力锚杆改进,开发了能够监测高预紧力全长锚固锚杆受力状况的CM-200Ⅰ型测力锚杆,并进行了实验室标定。同时开发出适用于测力锚杆施加扭矩的扭矩套筒,更好地实现了对高预应力全长锚固锚杆的实际工况监测。将改进后测力锚... 详细信息

通过对常用的测力锚杆改进,开发了能够监测高预紧力全长锚固锚杆受力状况的CM-200Ⅰ型测力锚杆,并进行了实验室标定。同时开发出适用于测力锚杆施加扭矩的扭矩套筒,更好地实现了对高预应力全长锚固锚杆的实际工况监测。将改进后测力锚杆应用于井下,通过监测结果可知:高预紧力全长锚固锚杆的载荷在施加预紧力后沿杆体均匀分布,围岩变形后,在距锚杆尾部500mm处出现中性点,此处轴力最大,剪应力为零,充分发挥了锚杆的支护性能。

关键词：测力锚杆高预紧力全长锚固锚杆支护

高预紧力强力支护技术在玉溪煤矿中央回风大巷中的应用

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煤矿安全 2016年第11期47卷 159-161页

作者：郝存义付玉凯山西兰花科创玉溪煤矿有限责任公司山西晋城048000 天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013

为解决玉溪煤矿深部松软破碎巷道变形大、变形机理复杂的难题,基于巷道围岩地质力学测试,分析了玉溪矿中央回风大巷变形破坏特征及其失稳机理,认为高地应力、低围岩强度和支护方式不合理是造成巷道围岩变形的主要原因。据此提出了高预... 详细信息

为解决玉溪煤矿深部松软破碎巷道变形大、变形机理复杂的难题,基于巷道围岩地质力学测试,分析了玉溪矿中央回风大巷变形破坏特征及其失稳机理,认为高地应力、低围岩强度和支护方式不合理是造成巷道围岩变形的主要原因。据此提出了高预紧力高强度支护技术,并进行了现场应用。应用结果表明:采用新支护设计方案后,中央回风大巷两帮未有明显变形,总变形量在27 mm左右,顶板变形总量更小,约为18 mm,有效控制了巷道的长期流变。

关键词：高预紧力深部围岩巷道支护支护阻力破碎围岩

煤巷高预紧力支护的围岩改善原理及控制技术研究

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煤炭工程 2013年第2期45卷 58-61页

作者：薛广哲柏建彪王襄禹于洋李超中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州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 淮北圣火矿业有限公司安徽淮北235100

基于高预紧力支护围岩内部的应力分析,文章于应力改善、增韧止裂、限制离层、增大残余强度等四个方面分析其对围岩的改善原理。并针对利民煤矿迎采动工作面沿空掘巷的老顶回转变形、动压影响,提出采用"强"、"紧"、"扩"、"固"相结合的"... 详细信息

基于高预紧力支护围岩内部的应力分析,文章于应力改善、增韧止裂、限制离层、增大残余强度等四个方面分析其对围岩的改善原理。并针对利民煤矿迎采动工作面沿空掘巷的老顶回转变形、动压影响,提出采用"强"、"紧"、"扩"、"固"相结合的"四位一体"支护策略,并在现场进行了工业性对比试验。试验结果表明:预紧力矩300N.m支护巷道顶底、两帮最大变形速度是预紧力矩100N.m的50.8%和60%;提高预紧力可以显著抑制围岩破碎,提高支护体完整性和残余支护强度,提升巷道对动压的承受能力。

关键词：高预紧力围岩改善残余支护强度迎采动巷道

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强动压下回采巷道高预紧力强力锚杆支护技术

煤炭科学技术 2010年第3期38卷 12-14,48页

作者：吴拥政天地科技股份有限公司北京100013

为了解决强烈动压条件下回采巷道的支护难题,缓解煤矿采掘衔接紧张的局面,运用高预紧力强力锚杆一次支护原则,设计的支护方案应用于潞安漳村煤矿井下强烈动压条件巷道,并进行了矿压监测,监测数据显示,巷道两帮变形量减小了70%以上。试... 详细信息

为了解决强烈动压条件下回采巷道的支护难题,缓解煤矿采掘衔接紧张的局面,运用高预紧力强力锚杆一次支护原则,设计的支护方案应用于潞安漳村煤矿井下强烈动压条件巷道,并进行了矿压监测,监测数据显示,巷道两帮变形量减小了70%以上。试验表明,设计方案有效控制了巷道围岩的强烈变形,明显优于类似条件下常规高强锚杆支护效果,支护成本及维护费用大幅降低,为今后类似条件巷道支护提供了一条有效途径。

关键词：强烈动压回采巷道高预紧力强力锚杆

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深井岩巷高强高预紧力锚杆支护优化数值模拟

煤矿开采 2010年第3期15卷 50-52,59页

作者：何长海姜耀东曾宪涛赵毅鑫张党育中国矿业大学(北京) 北京100083 冀中能源峰峰矿业有限责任公司河北邯郸056201

基于羊渠河矿区的地应力分布和各岩层的岩石力学性质,针对52回风上山,提出了新的高强高预紧力锚杆深部支护设计方案,通过数值模拟对比了新旧支护方案的支护效果。研究结果可为羊渠河矿区深部支护提供科学合理方案。

关键词：高预紧力锚杆支护优化数值模拟

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软岩巷道高预紧力大变形锚杆支护技术研究

软岩巷道高预紧力大变形锚杆支护技术研究

作者：王新山东大学

学位级别：硕士

为实现软岩巷道高效高产、安全可持续开采,解决软岩巷道大变形、返修率高、支护成本高等问题,本文以金阳煤矿为研究依托,深入研究了该矿区的工程地质条件,通过围岩钻孔探测等探测手段对软岩进行系统分析,研发了适用于软岩巷道的高预紧... 详细信息

为实现软岩巷道高效高产、安全可持续开采,解决软岩巷道大变形、返修率高、支护成本高等问题,本文以金阳煤矿为研究依托,深入研究了该矿区的工程地质条件,通过围岩钻孔探测等探测手段对软岩进行系统分析,研发了适用于软岩巷道的高预紧力大变形锚杆,有效的控制了围岩的变形。通过本文的相关研究以及新产品的研发,对高预紧力大变形锚杆支护技术在软岩巷道中的应用具有重要的指导和实践意义。主要的研究成果如下：(1)确定了金阳煤矿软岩巷道最大松动破坏范围在2.6m,平均可以达到2.1m左右。并通过数值模拟计算,得出适合于金阳煤矿地质条件合适的间排距为900×900mm,锚杆预紧力为120kN。(2)研发了高预紧力大变形锚杆,本产品可以提供不低于100kN不高于让压点的高预紧力,让压点180-240kN,变形量一般150～1000mm,锚杆的破断力可以达到350kN左右,并且在变形的过程当中能保持较高的恒定或渐增的支护阻力。(3)对高预紧力大变形锚杆进行了基于FLAC3D的数值模拟,进行了二次开发,建立了锚杆杆体轴向拉伸力学模型,并对锚杆拉伸过程进行数值试验,高精度模拟了大变形锚杆的轴向拉伸力学行为。(4)以金阳煤矿为研究依托,提出了相对应的设计方案,并通过数值计算对比分析设计方案与原支护方案,同时通过现场监测发现,在软岩巷道中应用高预紧力大变形锚杆可以有效的控制巷道围岩变形,验证了高预紧力大变形锚杆的使用价值。

关键词：软岩高预紧力大变形锚杆支护