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深部高水平应力巷道倾斜锚杆破断机制及加强支护时机 被引量：15
1
作者 刘学生 武允昊 +3 位作者 谭云亮 杨茗杰 李国庆 解成成 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期609-622,共14页
针对深部高水平应力下巷道倾斜锚杆承受弯曲、拉伸为主的复合荷载作用,易发生破断失效导致巷道局部失稳问题,以山东能源集团孙村煤矿2424工作面下平巷为工程背景,调研得到了倾斜锚杆破断特征,推导了内力与内力矩分布、破断危险断面位置... 针对深部高水平应力下巷道倾斜锚杆承受弯曲、拉伸为主的复合荷载作用,易发生破断失效导致巷道局部失稳问题,以山东能源集团孙村煤矿2424工作面下平巷为工程背景,调研得到了倾斜锚杆破断特征,推导了内力与内力矩分布、破断危险断面位置及相当应力表达式,建立了以危险断面最大相当应力为指标的破断力学判据,揭示了不同锚固参数与侧压系数对最大相当应力的影响规律,即最大相当应力随侧压系数、锚固长度和预紧扭矩增大而增大,而随锚杆安装角度增大呈现先减小后增大再减小的趋势。在此基础上,利用FLAC软件内置Fish语言实现了对锚杆危险断面最大相当应力的表征,定义了以危险断面最大相当应力与许用应力比值表示的危险系数K,并以此为指标提出了加强支护时机确定方法,获得了不同加强支护时机下围岩变形破坏规律。随着加强支护时的危险系数K增大,锚杆危险断面最大相当应力、围岩整体变形量与集中应力先减小后增大,危险系数K较小时,浅部围岩弹性能积聚较大,自承载能力发挥不足;危险系数K过大时,围岩变形量大、破坏严重,整体稳定性差。确定了2424工作面下平巷合理加强支护时机为危险系数K取0.8,现场加强支护实践表明,在危险系数为0.8(超前工作面60 m)时进行加强支护,锚杆破断率减小了87.9%,围岩变形得到有效控制,稳定性明显提高。 展开更多
关键词 破断机制 加强支护 倾斜锚杆 高水平应力 围岩控制
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全断面竖井掘进机凿井围岩分类指标体系与评价方法 被引量：15
2
作者 刘志强 宋朝阳 +1 位作者 程守业 荆国业 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期86-94,共9页
针对全断面竖井掘进机凿井过程中软弱或破碎围岩失稳坍塌、高硬度岩石难破碎、地层涌水、地层节理构造等一系列地层复杂性带来的工程难题,开展了适用全断面竖井掘进机凿井的围岩分类指标体系与评价方法研究,考虑了全断面竖井掘进机凿井&... 针对全断面竖井掘进机凿井过程中软弱或破碎围岩失稳坍塌、高硬度岩石难破碎、地层涌水、地层节理构造等一系列地层复杂性带来的工程难题,开展了适用全断面竖井掘进机凿井的围岩分类指标体系与评价方法研究,考虑了全断面竖井掘进机凿井"岩"与"机"互馈作用下各因素的独立性和相关性,构建了围岩分类指标体系与评价方法,提出了全断面竖井掘进机凿井地层适应性综合判识方法。首先基于全断面竖井掘进机凿井工艺特征,分析了竖井掘进机凿井面临的地质难题以及防控措施,围绕竖井掘进机凿井"岩-机"相互作用下围岩岩石力学特性、装备破岩能力、岩体构造特征、围岩与装备相互支撑、地层防治水等多因素的影响,提出了围岩分类指标选取原则,构建了岩石可切割性、围岩自稳性、地层控水性3个准则层指标以及所属13个基础评价指标组成的评价指标体系框架;确定了围岩分类指标体系权重,并采用模糊综合评价和百分制方法量化基础指标,构建了多维矩阵结构围岩分类评价数学模型,经计算和分析将岩石可切割性、围岩自稳性、地层控水性划分为有利、一般有利、适中、不利和很不利5类,进而根据计算结果将竖井掘进机凿井围岩条件分为Ⅰ~Ⅴ类,评判了全断面竖井掘进机凿井与地层之间的适应性,提出了竖井掘进机凿井围岩控制措施;以我国首台套导井式全断面竖井掘进机凿井工程为例,验证了围岩分类指标体系与评价方法的可行性和合理性。全断面竖井掘进机凿井围岩分类指标体系与评价方法对破岩掘进、灾害防控、围岩稳定控制等技术方案的制定和实施提供了科学依据。 展开更多
关键词 机械破岩 竖井掘进机 岩体质量评价 评价指标体系 围岩稳定
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不同刀具配置下隧道掘进机高效破岩机理与推力预估 被引量：8
3
作者 毛红梅 陈馈 冯欢欢 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1627-1633,共7页
为解决隧道掘进机刀盘刀具破岩的安全性、可靠性、高效性这一隧道掘进机施工难题,从高效破岩机理和刀盘刀具与围岩耦合作用规律两个方面进行了研究,对单刀及多刀破岩理论体系进行了完善。结合理论分析和滚刀岩机作用综合实验台上的实验... 为解决隧道掘进机刀盘刀具破岩的安全性、可靠性、高效性这一隧道掘进机施工难题,从高效破岩机理和刀盘刀具与围岩耦合作用规律两个方面进行了研究,对单刀及多刀破岩理论体系进行了完善。结合理论分析和滚刀岩机作用综合实验台上的实验结果,提出了红砂岩、石灰岩和花岗岩等3种常见岩石的最优破岩刀间距,并给出了当岩石强度位于40～170 MPa之间时的最优刀间距计算式。综合考虑各种因素对隧道掘进机总推力、刀盘扭矩的影响,提出了复合式隧道掘进机总推力、刀盘扭矩估算的理论公式。通过工程实例验证,该理论计算式具有较高的科学性和精确性。研究成果可直接用于刀具选型布置、推力、扭矩设计,从而降低隧道掘进机的制造成本、提高施工效率。 展开更多
关键词 隧道掘进机 刀盘 滚刀 破岩机理 围岩
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综采工作面过断层安全技术措施的应用 被引量：7
4
作者 许海明 《山西冶金》 CAS 2019年第6期162-163,共2页
基于15206工作面在过F7断层期间,工作面顶板出现破碎、煤壁片帮现象,导致工作面回采速率降低、支架移架困难,制约着工作面安全高效生产;山西高平科兴游仙山煤业有限公司通过技术研究,合理分析工作面过断层期间主要存在的技术难题,并提... 基于15206工作面在过F7断层期间,工作面顶板出现破碎、煤壁片帮现象,导致工作面回采速率降低、支架移架困难,制约着工作面安全高效生产;山西高平科兴游仙山煤业有限公司通过技术研究,合理分析工作面过断层期间主要存在的技术难题,并提出了有效的围岩控制措施,通过实际应用取得了显著成效。 展开更多
关键词 综采工作面 断层 顶板破碎 煤壁片帮 围岩控制
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底鼓对深部软岩变形的影响及控制对策 被引量：5
5
作者 谷平军 《华北科技学院学报》 2010年第2期23-25,共3页
深部巷道支护成为目前制约煤矿深部开采的重要因素之一,进行众多复杂的措施来多次维护深部巷道流变围岩虽已取得一定效果,但有效控制深部破碎、软弱、流变围岩大变形仍非常困难。通过分析导致变形、破坏、失稳的各种原因,提出对于破碎... 深部巷道支护成为目前制约煤矿深部开采的重要因素之一,进行众多复杂的措施来多次维护深部巷道流变围岩虽已取得一定效果,但有效控制深部破碎、软弱、流变围岩大变形仍非常困难。通过分析导致变形、破坏、失稳的各种原因,提出对于破碎难维护围岩,在加强帮顶控制的同时,应对底板采取加固处理。研究结果表明将顶、底、帮围岩作为整体进行治理,完全能够实现控制围岩大变形的目的。 展开更多
关键词 深部开采 巷道支护 破碎围岩 底鼓机理
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回撤通道覆岩破断特征及巷道围岩稳定性研究 被引量：3
6
作者 史佳斌 刘虎生 +2 位作者 崔东亮 姬智 段伟 《煤炭工程》 北大核心 2023年第S01期43-48,共6页
上湾煤矿埋藏较浅且煤体硬度较大,当工作面进入末采区域时面临着矿压强烈、片帮冒顶加剧、巷道围岩变形严重的难题,以上湾煤矿12306工作面地质条件为工程背景,研究工作面从进入末采区到回撤通道贯通过程中顶板破断位置对回撤通道煤柱稳... 上湾煤矿埋藏较浅且煤体硬度较大,当工作面进入末采区域时面临着矿压强烈、片帮冒顶加剧、巷道围岩变形严重的难题,以上湾煤矿12306工作面地质条件为工程背景,研究工作面从进入末采区到回撤通道贯通过程中顶板破断位置对回撤通道煤柱稳定性的影响,采用理论分析、数值分析及现场实测的方法,研究末采顶板最佳破断位置,为12306工作面末采顶板控制技术研究提供理论依据,研究结果表明:基于回撤通道贯通时基本顶的三种破断结构力学模型得出最佳破断位置处于支架后方,对比数值模拟研究得出破断位置处于支架后方时回撤通道围岩应力、支架载荷、煤柱高应力区域均处于最小值,结合现场末采50~0 m范围内工作面通过调整开采速度实现顶板在支架后方破断,进而达到让压效果,现场施工效果较好。 展开更多
关键词 回撤通道 破断特征 保护煤柱 围岩变形
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绿塘煤矿软岩巷道锚注支护技术研究 被引量：1
7
作者 杨华富 《煤矿现代化》 2022年第6期104-107,111,共5页
针对绿塘煤矿软岩巷道在高地应力和回采动压叠加影响下出现非线性的软岩大变形问题以及支护构件严重破坏的现象,决定对6_(中)S105工作面回风顺槽采用锚注支护技术。通过高压注浆的方式改变围岩的力学性质,增加围岩的整体性。现场应用情... 针对绿塘煤矿软岩巷道在高地应力和回采动压叠加影响下出现非线性的软岩大变形问题以及支护构件严重破坏的现象,决定对6_(中)S105工作面回风顺槽采用锚注支护技术。通过高压注浆的方式改变围岩的力学性质,增加围岩的整体性。现场应用情况表明:采用锚注支护技术后,顺槽变形明显减小,能够满足生产的需要。 展开更多
关键词 破碎顶板 沿空掘巷 锚注支护 围岩变形
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复采综放作业面顶板破断规律及围岩控制分析
8
作者 王丹 《能源与节能》 2021年第6期41-42,共2页
以复采综放作业面顶板破断规律及围岩控制为对象开展探究。结合具体工程实际,在全面分析复采综放作业面顶板破断规律的基础上,对围岩控制措施做出针对性的简要分析,希望能为其他矿井相似工程的开展提供借鉴和参考。
关键词 矿井 综放作业面 顶板破断 规律分析 围岩控制
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