深部回采巷道锚网索耦合支护时空作用规律研究 被引量：99

1

作者 孙晓明 杨军 曹伍富 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期895-900,共6页

针对深部巷道围岩在开挖与支护时所表现出的非线性力学过程特性,对锚网索耦合支护时空规律进行数值模拟与工程应用研究。研究结果表明,在巷道实施锚网耦合支护后,在围岩剧烈变形阶段结束或临近结束的时间施加锚索关键部位耦合支护,是实... 针对深部巷道围岩在开挖与支护时所表现出的非线性力学过程特性,对锚网索耦合支护时空规律进行数值模拟与工程应用研究。研究结果表明,在巷道实施锚网耦合支护后,在围岩剧烈变形阶段结束或临近结束的时间施加锚索关键部位耦合支护,是实现锚索与锚网和围岩之间时空耦合的最佳二次支护时间,其主要特征是通过锚索调动深部围岩强度实现巷道围岩高应力向低应力的转化;同时,实施锚网索耦合支护的深部回采巷道能够满足巷道掘进与工作面回采期间的稳定性控制要求。 展开更多

关键词 采矿工程 深部回采巷道 锚网索耦合支护 时空作用规律 数值模拟

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深部厚煤层回采巷道围岩破坏机制及支护优化 被引量：40

2

作者 王汉鹏 李术才 +2 位作者 李为腾 李海燕 李智 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2012年第5期631-636,共6页

为了研究深部厚煤层回采巷道围岩破坏机制及支护对策，基于地质条件分析，采用钻孔窥视仪和地质雷达探测了巷道围岩的破坏模式及规律，通过模拟研究得到围岩的破坏机制，针对性的提出了锚网带与预应力锚索梁耦合让均压的优化支护方案和... 为了研究深部厚煤层回采巷道围岩破坏机制及支护对策，基于地质条件分析，采用钻孔窥视仪和地质雷达探测了巷道围岩的破坏模式及规律，通过模拟研究得到围岩的破坏机制，针对性的提出了锚网带与预应力锚索梁耦合让均压的优化支护方案和参数。结果表明：围岩由表面向内部破坏程度依次减弱，形成3-4个破裂区，前2个破裂区为松动圈。松动圈分布在煤层和底板泥岩中，其中顶部围岩松动圈平均深度3m，易产生离层。煤层越厚巷道越易失稳，其破坏机制是硕板锚杆处在破碎区，产生锚固端滑脱或整体冒落。通过现场支护试验，验证了优化支护方案和参数，有效地控制了厚煤层回采巷道稳定性。 展开更多

关键词 深部回采巷道 厚煤层 围岩松动圈 破坏机制 支护优化

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多因素影响下深部回采巷道围岩变形规律与控制对策研究 被引量：26

3

作者 陈登红 华心祝 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期760-768,共9页

针对高水平应力赋存下淮南矿区深部13-1煤回采巷道支护体失效普遍发生、部分巷道断面收缩率达58.1%等强烈矿压显现,采用现场实测、模型试验、数值模拟和理论分析等手段,研究了埋深、断面形状及尺寸、面长、采高、支护体长度对深部回采... 针对高水平应力赋存下淮南矿区深部13-1煤回采巷道支护体失效普遍发生、部分巷道断面收缩率达58.1%等强烈矿压显现,采用现场实测、模型试验、数值模拟和理论分析等手段,研究了埋深、断面形状及尺寸、面长、采高、支护体长度对深部回采巷道围岩变形破坏的影响,提出了"开掘方位优化、强帮护顶、断面优化、分区控顶分级加强"等深部回采巷道围岩控制原则。真三轴模型试验结果表明:随着埋深、回采动压的增加,回采巷道围岩径向应变从"浅部拉、深部零应变"到"拉压交替分布"再到"非线性大应变";与小断面矩形相比,大断面巷道围岩移近量虽大0.45 m但收敛率降低了7.2%。采用数值模拟确定了13-1煤回采巷道围岩变形的影响因素顺序:埋深>采高>支护体长度>面长;900 m埋深时,顶底、两帮移近量均近650 mm。提出了大断面预留大变形、直墙平顶拱形断面优化、加强巷帮支护、超前自移支架控制顶板、信号柱及时补强支护等控制对策。工程实践结果表明,综合技术较好地控制了深部回采巷道围岩变形,保障了巷道在服务期内的安全使用。 展开更多

关键词 深部回采巷道 多因素 真三轴模拟 数值模拟 控制对策

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深部大变形回采巷道围岩拉压分区变形破坏的模拟研究 被引量：21

4

作者 陈登红 华心祝 +1 位作者 段亚伟 成世兴 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2654-2662,共9页

为研究深部回采巷道围岩大变形破坏规律,在地质力学评估及矿压显现特征实测的基础上,采用真三轴相似模拟方法,模拟了不同加载梯度下巷道围岩应变特征。结果显示,在浅埋静水压力条件下,巷道围岩呈现"浅部拉应变、深部零应变"... 为研究深部回采巷道围岩大变形破坏规律,在地质力学评估及矿压显现特征实测的基础上,采用真三轴相似模拟方法,模拟了不同加载梯度下巷道围岩应变特征。结果显示,在浅埋静水压力条件下,巷道围岩呈现"浅部拉应变、深部零应变"的特征;深埋静水压力及初掘采动应力下巷道围岩出现"径向应变拉压交替分布"现象;当采动应力集中系数大于2时,深埋巷道围岩应变进入非线性大应变状态。采用FLAC3D的应变软化模型与摩尔-库仑模型,对比研究了深部回采巷道围岩位移、塑性区分布规律。结果表明,应变软化条件下,巷道围岩产生拉、压分区破坏且软化后的围岩位移与实测结果更吻合。综合研究结果,揭示了深部回采巷道围岩拉、压分区的产生机制,初步提出了注浆、喷层等措施,防止过度应变软化引起深部回采巷道围岩大变形,为类似巷道稳定性控制提供了一定的参考。 展开更多

关键词 深部回采巷道 拉压分区变形破坏 相似模拟 数值模拟 稳定性控制

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深井近距离煤层群回采巷道失稳致因与控制技术 被引量：17

5

作者 毕业武 范秀利 +1 位作者 蒲文龙 张国华 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第10期51-55,共5页

为解决深井近距离煤层群动压开采条件下回采巷道围岩控制难度大的问题,采用理论分析与现场勘探相结合的方法,分析了深井近距离煤层群动压开采条件下回采巷道变形失稳致因。分析可知矿井复杂高应力环境、巷道围岩性质弱化和支护方式及参... 为解决深井近距离煤层群动压开采条件下回采巷道围岩控制难度大的问题,采用理论分析与现场勘探相结合的方法,分析了深井近距离煤层群动压开采条件下回采巷道变形失稳致因。分析可知矿井复杂高应力环境、巷道围岩性质弱化和支护方式及参数不合理是导致回采巷道变形失稳的关键原因,在此基础上综合运用"围岩应力释放、围岩补强支护、围岩改性增强、围岩应力转移"的围岩控制原理,并结合实际提出"锚网喷让压支护+预应力锚索补强支护+锚注改性支护+大孔径钻孔卸压"相结合的围岩控制对策。现场应用结果表明:巷道表面变形量不超过200 mm,只有巷道局部开裂、个别锚杆锚索破坏现象,没有出现底鼓和片帮;巷道掘进期间,两帮最大移近量为75 mm,顶底板最大移近量为56 mm,工作面回采期间,两帮最大移近量为101 mm,顶底板最大移近量为77 mm。 展开更多

关键词 近距离煤层群 深部回采巷道 失稳致因 围岩控制

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地应力对深部回采巷道布置方向的影响分析 被引量：16

6

作者 陈登红 华心祝 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期1122-1129,共8页

为分析地应力对深部回采巷道布置方向的影响,在参考相关文献和实测淮南矿区7个深部矿井20组地应力的基础上,获得高水平构造应力赋存特征。针对某深部矿井首采面两回采巷道布置方位与最大水平应力一致时,断面收缩仍然严重,对比Tresca理论... 为分析地应力对深部回采巷道布置方向的影响,在参考相关文献和实测淮南矿区7个深部矿井20组地应力的基础上,获得高水平构造应力赋存特征。针对某深部矿井首采面两回采巷道布置方位与最大水平应力一致时,断面收缩仍然严重,对比Tresca理论与Gale理论,确定前者更适合分析此类巷道变形破坏状态。按点的应力状态计算不同侧压下巷道最优布置方位与最大水平主应力夹角β,得到首采面两巷的β为45°。根据巷道帮、顶应力差值越大围岩稳定性越差,进一步探究了β从0°偏转为12°,其围岩变形的应力差影响程度降至91%。接替面工程实践表明:初期支护方案相同时巷道围岩变形略有改善,后期支护方案改为帮、顶角增加两根锚索外加信号柱及时补强后支护效果良好,研究结果为类似条件下巷道布置与围岩控制提供了一定参考。 展开更多

关键词 深部回采巷道 Tresca理论 地应力 最优布置方向

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邢东矿深部回采巷道围岩塑性区“蝶形”扩展特征及稳定性控制 被引量：12

7

作者 李永恩 郭晓菲 +2 位作者 马骥 霍天宏 张弘 《矿业科学学报》 2017年第6期566-575,共10页

深部回采巷道围岩塑性区分布特征是围岩稳定性控制的关键。以邢东矿深部回采巷道为研究背景,根据巷道围岩"蝶形"塑性区理论,结合数值模拟分析发现,邢东矿2225工作面运输巷受采动应力影响后围岩塑性区出现了"蝶形"... 深部回采巷道围岩塑性区分布特征是围岩稳定性控制的关键。以邢东矿深部回采巷道为研究背景,根据巷道围岩"蝶形"塑性区理论,结合数值模拟分析发现,邢东矿2225工作面运输巷受采动应力影响后围岩塑性区出现了"蝶形"扩展的特征。通过研究深部条件下不同支护阻力对巷道围岩塑性区的影响,提出深部巷道围岩的稳定性控制思路:提供适当支护阻力减小围岩拉伸破坏,保证巷道围岩塑性区内破碎岩体的稳定性;制定了针对邢东矿2225工作面运输巷围岩"蝶形"塑性区特征的支护方案。该方案现场应用效果良好,为深部回采巷道围岩稳定性控制提供一定借鉴。 展开更多

关键词 深部回采巷道 双向非等压 “蝶形”塑性区 稳定性控制

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巨厚推覆体对深部回采巷道矿压分布规律研究

8

作者 郭林 王伟 《山东煤炭科技》 2024年第4期134-139,共6页

在巨厚推覆体下进行采掘活动,矿压分布规律复杂,围岩变形破坏控制难度大。为了获得巨厚推覆体下回采巷道矿压分布规律,以新集一矿360801工作面为工程背景,通过FLAC^(3D)数值模拟研究,得到了推覆体厚度、岩性以及推覆体位置对回采巷道的... 在巨厚推覆体下进行采掘活动,矿压分布规律复杂,围岩变形破坏控制难度大。为了获得巨厚推覆体下回采巷道矿压分布规律,以新集一矿360801工作面为工程背景,通过FLAC^(3D)数值模拟研究,得到了推覆体厚度、岩性以及推覆体位置对回采巷道的影响。研究结果表明:推覆体存在时的巷道变形量和集中应力均大于无推覆体的情况,回采巷道围岩变形量与推覆体厚度呈负相关,推覆体岩性和推覆体位置的改变对回采巷道的影响较小。 展开更多

关键词 巨厚推覆体 深部回采巷道 影响因素 矿压分布 数值模拟

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顺和煤矿深部回采巷道变形破坏原因及支护优化 被引量：5

9

作者 臧龙 谢晓光 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2015年第9期86-89,共4页

基于顺和煤矿2100工作面带式输送机平巷地质条件,采用现场调查和理论分析等手段,对巷道变形破坏特征、巷道变形破坏原因及巷道围岩控制原则进行了系统分析,针对性地提出了高强锚网带+预应力带梁锚索的优化支护方案。结果表明:高应力、... 基于顺和煤矿2100工作面带式输送机平巷地质条件,采用现场调查和理论分析等手段,对巷道变形破坏特征、巷道变形破坏原因及巷道围岩控制原则进行了系统分析,针对性地提出了高强锚网带+预应力带梁锚索的优化支护方案。结果表明:高应力、巷道围岩岩性差及强度低、原支护参数不合理是导致巷道变形破坏的主要原因。 展开更多

关键词 深部回采巷道 变形破坏 围岩控制 支护优化

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赵各庄矿深部回采巷道围岩变形规律的数值模拟研究 被引量：4

10

作者 张金福 杨占秋 《华北科技学院学报》 2008年第3期19-21,共3页

针对深部回采巷道的围岩变形规律而采取针对性的治理措施,改善巷道的支护与维修现状,利用连续介质显式有限差分计算机软件FLAC3D对综采放顶煤工作面的回采巷道围岩变形规律进行了数值模拟研究,并根据其数值模拟结果采取了超前加固支护,... 针对深部回采巷道的围岩变形规律而采取针对性的治理措施,改善巷道的支护与维修现状,利用连续介质显式有限差分计算机软件FLAC3D对综采放顶煤工作面的回采巷道围岩变形规律进行了数值模拟研究,并根据其数值模拟结果采取了超前加固支护,有效地控制了深部软岩巷道支架变形,降低了巷道的维修量,对深部矿井开采有一定指导作用。 展开更多

关键词 深部回采巷道 围岩变形 数值模拟

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深部复杂顶板条件下回采巷道锚网索支护技术 被引量：4

11

作者 牛多龙 华心祝 陈登红 《中国煤炭》 北大核心 2013年第8期56-59,共4页

以淮南矿区潘一东井1252(1)首采面为工程背景,针对不同地段顶板的不同赋存特征,提出分段进行支护参数设计的锚网索支护方案。通过FLAC3D数值模拟分析了不同支护方案下掘进、回采阶段巷道围岩的变形情况,模拟结果表明:分段支护下的回采... 以淮南矿区潘一东井1252(1)首采面为工程背景,针对不同地段顶板的不同赋存特征,提出分段进行支护参数设计的锚网索支护方案。通过FLAC3D数值模拟分析了不同支护方案下掘进、回采阶段巷道围岩的变形情况,模拟结果表明:分段支护下的回采巷道围岩变形量小,最大变形为砂质泥岩顶板段的两帮移近量,收缩断面率仅为12.6%,分段支护技术保证了巷道围岩稳定,满足经济安全回采要求。方案实施后,进行了表面位移矿压观测,实测结果与数值模拟计算结果较吻合。 展开更多

关键词 深部回采巷道 复杂顶板 巷道支护 锚网索支护 FLAC3D模拟

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深部巷道锚杆-锚索协调锚固技术 被引量：3

12

作者 王鹏飞 《煤炭技术》 CAS 2018年第11期91-94,共4页

针对某矿现场对锚杆-锚索协同支护原理认识不足,支护设计存在盲目性问题,基于锚固力学特征,确定优化了深部巷道顶板锚杆、锚索锚固参数,进行现场试验,同时为验证围岩控制效果,对顶、底板及两帮移近量,锚杆-锚索受力情况进行现场监测。... 针对某矿现场对锚杆-锚索协同支护原理认识不足,支护设计存在盲目性问题,基于锚固力学特征,确定优化了深部巷道顶板锚杆、锚索锚固参数,进行现场试验,同时为验证围岩控制效果,对顶、底板及两帮移近量,锚杆-锚索受力情况进行现场监测。采用锚杆-锚索协调锚固技术后,锚杆-锚索协同支护作用得到充分发挥,巷道完整性大大提高,围岩变形量得到有效控制。 展开更多

关键词 深部回采巷道 载荷协调 锚杆-锚索锚固参数

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挤压流动性底鼓机理及防治措施 被引量：2

13

作者 杨朋 华心祝 +3 位作者 李迎富 陈登红 王凯 李坤 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2015年第6期142-145,共4页

为了解决深部回采巷道挤压流动性底鼓问题,将深部回采巷道的挤压流动性底鼓问题简化成两端固支的压杆稳定问题,计算得到了某地质条件下的底鼓临界深度H和最大底鼓量yx=L/2。通过分析说明了深部回采巷道较之浅部底鼓有增大的趋势,同时通... 为了解决深部回采巷道挤压流动性底鼓问题,将深部回采巷道的挤压流动性底鼓问题简化成两端固支的压杆稳定问题,计算得到了某地质条件下的底鼓临界深度H和最大底鼓量yx=L/2。通过分析说明了深部回采巷道较之浅部底鼓有增大的趋势,同时通过理论分析提出了通过对煤壁、底板注浆和打底板锚杆的方法来控制巷道底鼓。数值模拟结果也显示治理措施效果显著,现场的工程应用也取得了很好的治理效果。 展开更多

关键词 深部回采巷道 挤压流动性底鼓 压杆稳定 注浆 底板锚杆

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深部回采巷道围岩零应变交界圈现象的模型试验研究 被引量：1

14

作者 陈登红 华心祝 +1 位作者 薛俊华 杨科 《实验力学》 CSCD 北大核心 2015年第4期506-514,共9页

以淮南矿区口孜东矿深部回采巷道为工程背景,采用真三轴模型试验装置模拟了从浅埋静水压力、深埋静水压力、初掘采动应力（K=1.5为1.5倍900m埋深静水压力,后同）到回采动压（K=2~3）等不同应力条件下,大、小两种尺寸的直墙拱形回采巷道... 以淮南矿区口孜东矿深部回采巷道为工程背景,采用真三轴模型试验装置模拟了从浅埋静水压力、深埋静水压力、初掘采动应力（K=1.5为1.5倍900m埋深静水压力,后同）到回采动压（K=2~3）等不同应力条件下,大、小两种尺寸的直墙拱形回采巷道围岩应变状态,获得了浅埋条件下巷道围岩浅部拉应变、深部零应变,以及深埋静水压力及初掘采动应力下,巷道围岩出现＂零应变交界圈＂现象及深埋回采高应力下非线性大应变的围岩应变特征。应变监测结果反映了深部回采巷道围岩变形破坏的动态演化过程,为巷道的稳定性控制提供了一定的思考。 展开更多

关键词 零应变交界圈 深部回采巷道 模型试验 非线性大应变

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深部回采巷道变形破坏原因及返修支护控制研究 被引量：1

15

作者 闫玉峰 《煤炭与化工》 CAS 2020年第12期6-8,共3页

将新三矿3201工作面运输顺槽出现的变形破坏问题作为研究对象,分析认为导致运输顺槽出现较大变形破坏的主要因素是巷道所处地段地质条件复杂、原支护设计不合理、围岩自承能力未充分发挥等。结合运输顺槽所处实际地质条件,设计“锚网索+... 将新三矿3201工作面运输顺槽出现的变形破坏问题作为研究对象,分析认为导致运输顺槽出现较大变形破坏的主要因素是巷道所处地段地质条件复杂、原支护设计不合理、围岩自承能力未充分发挥等。结合运输顺槽所处实际地质条件,设计“锚网索+U钢+柔性层”复合支护方案,对运输顺槽进行返修。结果表明,该方案取得了较好的返修支护效果。 展开更多

关键词 深部回采巷道 变形破坏 返修支护控制

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基于D-P准则下对深部回采巷道大断面的可支性研究 被引量：2

16

作者 李鹏 华心祝 +2 位作者 陈登红 杨朋 董淼 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第9期99-101,共3页

通过基于D-P准则下的塑性区半径和位移来研究深部大断面回采巷道的可支性,说明大断面巷道围岩可以通过加长支护体长度等手段得到有效控制。并且通过对照深部矿井口孜东煤矿的支护方案可以看出,只要确定合理的支护参数,因地制宜地选取支... 通过基于D-P准则下的塑性区半径和位移来研究深部大断面回采巷道的可支性,说明大断面巷道围岩可以通过加长支护体长度等手段得到有效控制。并且通过对照深部矿井口孜东煤矿的支护方案可以看出,只要确定合理的支护参数,因地制宜地选取支护方案就能使深部大断面回采巷道围岩得到有效控制。 展开更多

关键词 深部开采 深部回采巷道大断面 D-P准则

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深矿井卸压开采中卸压巷道控制研究 被引量：1

17

作者 肇安 常宗杰 郭世清 《黑龙江科学》 2014年第2期78-78,共1页

在矿山地下开采深度不断增加,卸压开采的同时,会导致上覆煤层产生膨胀变形。伴随透气性明显增加,同时让压巷道作为回采工作面的排放瓦斯尾巷,有效减少了采压活动对回采作业的影响,并回收大量损失矿量。

关键词 深部回采巷道 深井 卸压巷道

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