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关角隧道F2–1断层破碎带支护结构优化设计 被引量:40
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作者 万飞 谭忠盛 马栋 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期531-538,共8页
依托关角隧道F2–1断层破碎带段,开展断层破碎带隧道支护结构优化设计研究。对采用原设计方案的支护结构位移、围岩压力、钢架应力、锚杆轴力进行现场监测,结果表明:施工工序对支护结构影响明显;钢架最大应力超过钢架强度,围岩压力分布... 依托关角隧道F2–1断层破碎带段,开展断层破碎带隧道支护结构优化设计研究。对采用原设计方案的支护结构位移、围岩压力、钢架应力、锚杆轴力进行现场监测,结果表明:施工工序对支护结构影响明显;钢架最大应力超过钢架强度,围岩压力分布不均匀,锚杆作用效果不明显,说明现有的施工方案无法满足施工安全要求,需要及时对其调整;经综合分析,提出提高钢架刚度、设置临时横撑、边墙小导管注浆等一系列改进措施,并采用数值计算软件FLAC3D验证其可行性。通过现场实施及监测结果的反馈,证明改进措施效果明显,研究成果可为断层破碎带隧道支护参数的确定提供理论依据和基础数据。 展开更多
关键词 隧道工程 断层破碎带 受力特征 支护参数 现场监测 数值模拟
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软岩锚杆强壳体支护结构及合理参数研究 被引量:24
2
作者 张开智 夏均民 蒋金泉 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期668-672,共5页
提出了软岩巷道强壳体支护的基本内涵及3种基本支护形式,对锚杆强壳体支护原理进行了力学分析。在此基础上推导出强壳体合理锚杆支护长度、支护间排距、锚杆直径等支护参数的求算公式及其对强壳体结构的影响。研究结果表明,软岩巷道应... 提出了软岩巷道强壳体支护的基本内涵及3种基本支护形式,对锚杆强壳体支护原理进行了力学分析。在此基础上推导出强壳体合理锚杆支护长度、支护间排距、锚杆直径等支护参数的求算公式及其对强壳体结构的影响。研究结果表明,软岩巷道应用“短、细、密”锚杆支护效果优于普通锚杆支护,研究结果在龙口矿务局软岩巷道支护的实践中得到证实。 展开更多
关键词 巷道工程 软岩巷道 强壳体 锚杆支护 支护结构 支护形式 支护参数
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基于围岩松动圈理论的锚杆支护技术研究 被引量:25
3
作者 杨胜利 王进学 +1 位作者 张鹏 郑立永 《金属矿山》 CAS 北大核心 2010年第6期44-47,共4页
现有锚杆支护参数确定多依据工程类比法,支护方案的确立缺少科学理论依据。因此,通过分析围岩松动圈原理,并应用超声波探测金川Ⅲ矿1554和1220m水平运输巷道的围岩松动范围。依据围岩松动圈测试结果,确定支护参数和支护方案,并通过数值... 现有锚杆支护参数确定多依据工程类比法,支护方案的确立缺少科学理论依据。因此,通过分析围岩松动圈原理,并应用超声波探测金川Ⅲ矿1554和1220m水平运输巷道的围岩松动范围。依据围岩松动圈测试结果,确定支护参数和支护方案,并通过数值模拟进行支护效果分析。研究结果表明,超声波能够探测围岩松动范围;围岩松动圈理论指导锚杆支护参数的确定是合理可靠的。 展开更多
关键词 围岩松动圈 超声波检测 锚杆支护 支护参数
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复杂条件下隧道断面形状和支护参数优化 被引量:27
4
作者 韩现民 孙明磊 +1 位作者 李文江 朱永全 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期725-731,共7页
通过有限差分法(FLAC3D)数值计算和现场试验对马蹄形断面和大曲率边墙、似圆形断面形式下隧道的支护受力和围岩变形特征进行了对比分析,得出采用似圆形断面可以有效地控制围岩的变形量和变形速率,尤其是水平收敛变形;现场变形量测时的... 通过有限差分法(FLAC3D)数值计算和现场试验对马蹄形断面和大曲率边墙、似圆形断面形式下隧道的支护受力和围岩变形特征进行了对比分析,得出采用似圆形断面可以有效地控制围岩的变形量和变形速率,尤其是水平收敛变形;现场变形量测时的丢失位移所占总位移比例较大,其中下台阶丢失位移比例最大;通过现场试验,对不同支护刚度下围岩压力、锚杆受力、钢架、混凝土应力以及二次衬砌分担的围岩压力和模筑混凝土受力情况进行分析,结合洞室变形的现场量测,得出二次衬砌接触压力及分担围岩压力比呈现出随着初支刚度增大而增大的规律,并综合确定了板岩段合理的支护参数。该结论对在构造应力发育的软岩地区修筑隧道提供了有益的工程经验。 展开更多
关键词 炭质板岩 数值分析 似圆形断面 支护参数
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大跨小净距隧道合理开挖方法与支护参数对比研究 被引量:27
5
作者 王更峰 熊晓晖 +1 位作者 张永兴 王桂林 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期101-107,共7页
结合魁岐大跨小净距隧道工程实践,建立了大跨小净距隧道施工动态有限元分析程序,对不同围岩条件下隧道施工方案进行了数值模拟分析。分析中模拟了CRD法、双侧壁导坑法、弧形导坑预留核心土法、台阶法4种开挖方案,对拱顶下沉、水平收敛... 结合魁岐大跨小净距隧道工程实践,建立了大跨小净距隧道施工动态有限元分析程序,对不同围岩条件下隧道施工方案进行了数值模拟分析。分析中模拟了CRD法、双侧壁导坑法、弧形导坑预留核心土法、台阶法4种开挖方案,对拱顶下沉、水平收敛、地表沉降、中间岩柱应力和围岩稳定性等进行了对比分析,比选确定出不同围岩等级条件下大跨小净距隧道合理的开挖方法。同时,分析不同等级围岩,3种中岩柱支护参数对隧道围岩稳定性的影响。最后,通过分析隧道围岩位移、应变随净距的变化,确定隧道最小净距为0.55B是安全的。 展开更多
关键词 隧道工程 有限元分析 开挖方法 支护参数 安全净距
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羊场湾煤矿大断面巷道支护参数分析与选择 被引量:21
6
作者 严永胜 陈艾 刘小明 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2010年第1期19-23,共5页
大断面巷道受赋存环境、开采扰动及人工支护的耦合影响,其稳定与否直接决定矿井的安全生产。以破碎围岩环境下羊场湾矿大断面巷道为背景,采用理论分析、FLAC3D数值模拟和锚杆测力计、压力表等现场监测方法,综合分析了锚杆受力和巷道变... 大断面巷道受赋存环境、开采扰动及人工支护的耦合影响,其稳定与否直接决定矿井的安全生产。以破碎围岩环境下羊场湾矿大断面巷道为背景,采用理论分析、FLAC3D数值模拟和锚杆测力计、压力表等现场监测方法,综合分析了锚杆受力和巷道变形情况,并定量确定了巷道的支护参数。实践表明:顶板和两帮锚杆(索)采用850mm×850mm,850mm×900mm的支护能够满足矿井安全开采的需要。 展开更多
关键词 破碎围岩 大断面 支护参数
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复合顶板松软煤层锚网喷支护实践 被引量:21
7
作者 张永杰 柏建彪 +3 位作者 李磊 陈军 郭刚 智庆国 《中国煤炭》 北大核心 2010年第5期53-57,共5页
通过分析贵州省青龙煤矿复合顶板松软煤层巷道原支护失败原因,并结合巷道的控制原理,提出巷道的控制技术:采用喷浆封闭围岩防止复合顶板风化破碎;用高预紧力、高强锚杆控制复合顶板的早期离层和提高围岩自身的承载能力;在允许两帮合理... 通过分析贵州省青龙煤矿复合顶板松软煤层巷道原支护失败原因,并结合巷道的控制原理,提出巷道的控制技术:采用喷浆封闭围岩防止复合顶板风化破碎;用高预紧力、高强锚杆控制复合顶板的早期离层和提高围岩自身的承载能力;在允许两帮合理变形的同时,用高强锚杆提高两帮煤体强度;最后对帮角加固,防止帮角剪破坏。 展开更多
关键词 复合顶板 松软煤层 煤层巷道 巷道支护 锚网喷支护 支护参数
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金川矿区深部巷道支护方式优化数值模拟研究 被引量:22
8
作者 杨春丽 王永才 《金属矿山》 CAS 北大核心 2008年第3期71-74,共4页
根据金川实际情况分析深部巷道变形破坏原因,分析认为金川深部巷道中应该采用锚索支护,并且必须重视对底板的控制。结合金川二矿区深部巷道1178分段的具体情况,根据金川以往的支护经验提出几种支护方案,运用三维有限元软件对每种支护方... 根据金川实际情况分析深部巷道变形破坏原因,分析认为金川深部巷道中应该采用锚索支护,并且必须重视对底板的控制。结合金川二矿区深部巷道1178分段的具体情况,根据金川以往的支护经验提出几种支护方案,运用三维有限元软件对每种支护方案进行数值模拟,对每种支护方案对比分析,结果认为采用喷锚网+锚索+底部锚杆后巷道基本能维持稳定,巷道的实际稳定状况还有待于实际实施监测。 展开更多
关键词 深部巷道 支护参数 数值模拟
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考虑松动效应的高地应力构造破碎带隧道稳定性分析及大变形支护设计优化 被引量:21
9
作者 郑可跃 施成华 +3 位作者 雷明锋 彭立敏 赵前进 赵云龙 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1603-1613,共11页
隧道穿越高地应力深埋软岩地层时,开挖卸荷扰动会引发围岩产生严重的挤压变形和松动破坏,导致支护结构出现大变形。以玉磨铁路万和隧道穿越高地应力花岗岩构造破碎带为工程依托,首先基于经典Kastner公式和Caquot公式确定考虑松动效应的... 隧道穿越高地应力深埋软岩地层时,开挖卸荷扰动会引发围岩产生严重的挤压变形和松动破坏,导致支护结构出现大变形。以玉磨铁路万和隧道穿越高地应力花岗岩构造破碎带为工程依托,首先基于经典Kastner公式和Caquot公式确定考虑松动效应的高地应力构造破碎带围岩特征曲线;然后基于收敛约束理论分析围岩与支护结构的稳定性,明确考虑围岩松动效应和控制支护让压程度的必要性;最后通过多工况比选确定第二层增设钢拱架的支护时机和支护参数。研究结果表明:高地应力环境下,前期作用于支护结构的围岩压力以形变压力为主。随着应力的释放,断面变形达0.8 m时的松动压力占比已超过30%,此时考虑松动效应的围岩对支护结构产生1.094 MPa的围岩压力,不考虑松动效应的围岩压力仅为0.765 MPa。因此在进行隧道稳定性分析及支护设计时,不能忽视围岩松动效应的影响;在第一层初期支护让压至一定程度后应及时增设第二层钢拱架抵抗围岩变形。以断面变形达到0.45 m时设置第二层钢拱架作为最优支护时机,以间距为0.6 m的I22b型钢拱架作为最佳支护参数,现场监测数据表明该大变形支护方案取得了良好的控制效果。研究成果能准确反映高地应力构造破碎带隧道大变形灾变过程,对类似工程的支护设计优化有明确的指导意义。 展开更多
关键词 隧道工程 高地应力 松动效应 稳定性分析 支护时机 支护参数
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复杂条件下回采巷道锚网索支护参数优化研究 被引量:17
10
作者 王旭宏 王玉怀 +1 位作者 夏欢阁 赵启峰 《中国煤炭》 北大核心 2010年第3期48-51,55,共5页
针对单侯矿动压巷道应力叠加影响的复杂情况,在现场调研的基础上,分析了单侯矿现有支护存在的问题,研究了采动影响下回采巷道围岩变形特点。采用锚网支护加固原理及锚索支护补强原理,对现有支护参数进行了系统优化,提出了该矿锚网索支... 针对单侯矿动压巷道应力叠加影响的复杂情况,在现场调研的基础上,分析了单侯矿现有支护存在的问题,研究了采动影响下回采巷道围岩变形特点。采用锚网支护加固原理及锚索支护补强原理,对现有支护参数进行了系统优化,提出了该矿锚网索支护设计方案。通过现场实测表明,采用新的支护方案后,巷道围岩变形显著减小,巷道断面的强烈变形得到有效控制。 展开更多
关键词 巷道支护 锚网索支护 支护参数 优化设计
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深部孤岛工作面沿空掘巷小煤柱留设及巷道支护设计 被引量:17
11
作者 卢文斌 杨永杰 郝以瑞 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2015年第5期208-211,共4页
针对深部孤岛工作面沿空掘巷围岩控制困难的问题,以7433孤岛工作面作为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测方法研究沿空巷道的合理煤柱尺寸及支护参数。结果表明:沿空掘巷的最佳位置在内应力场;煤柱尺寸取7 m时,其承载能力最优... 针对深部孤岛工作面沿空掘巷围岩控制困难的问题,以7433孤岛工作面作为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测方法研究沿空巷道的合理煤柱尺寸及支护参数。结果表明:沿空掘巷的最佳位置在内应力场;煤柱尺寸取7 m时,其承载能力最优,围岩变形量最小。根据以上结论设计巷道支护参数,支护后的沿空巷道在回采与掘进期间的围岩变形均得到有效控制。 展开更多
关键词 孤岛工作面 沿空掘巷 内应力场 支护参数 围岩变形
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软岩大变形隧道围岩分级及支护参数适宜性探讨 被引量:15
12
作者 武建广 朱洪莹 《现代隧道技术》 EI 北大核心 2012年第4期10-16,共7页
兰渝线兰广段通过板岩、碳质板岩等软岩区段的隧道极易发生大变形。在现场工程实践和试验的基础上,文章对该区段地质条件的特殊性进行了分析,并对目前隧道围岩基本分级及在施工过程中的设计变更修正进行了阐述,着重对软岩大变形隧道的... 兰渝线兰广段通过板岩、碳质板岩等软岩区段的隧道极易发生大变形。在现场工程实践和试验的基础上,文章对该区段地质条件的特殊性进行了分析,并对目前隧道围岩基本分级及在施工过程中的设计变更修正进行了阐述,着重对软岩大变形隧道的围岩分级标准和选用支护参数的适宜性进行了探讨,以期能为今后同类工程提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 隧道变形 围岩分级 支护参数
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松动圈理论在煤巷支护设计中的应用 被引量:15
13
作者 李锋 《煤炭技术》 CAS 2008年第5期142-143,共2页
应用超声检测技术对榆家梁矿44301工作面回采矩形巷道进行松动圈厚度测试。通过测试结果进行了分析,得出榆家梁矿回采巷道围岩松动圈的范围,并且以围岩松动圈支护理论为基础,提出了44301工作面回采巷道的支护设计参数,通过现场试验,取... 应用超声检测技术对榆家梁矿44301工作面回采矩形巷道进行松动圈厚度测试。通过测试结果进行了分析,得出榆家梁矿回采巷道围岩松动圈的范围,并且以围岩松动圈支护理论为基础,提出了44301工作面回采巷道的支护设计参数,通过现场试验,取得了较好的支护效果。 展开更多
关键词 松动圈 支护设计 支护参数 回采巷道
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深部急倾斜煤层偏压巷道支护参数优化研究 被引量:15
14
作者 郑朋强 陈卫忠 +2 位作者 袁敬强 于建新 杨帆 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S2期429-436,共8页
深部急倾斜煤层由于受特殊的地质结构和高地应力影响,煤层巷道开挖后易出现地层错动、垮塌的特点,施工中冒顶、底臌现象异常突出,巷道支护极其困难。通过对新集三矿-700 m煤探巷道进行现场勘查与试验,针对该急倾斜软岩巷道变形非对称性... 深部急倾斜煤层由于受特殊的地质结构和高地应力影响,煤层巷道开挖后易出现地层错动、垮塌的特点,施工中冒顶、底臌现象异常突出,巷道支护极其困难。通过对新集三矿-700 m煤探巷道进行现场勘查与试验,针对该急倾斜软岩巷道变形非对称性,底臌严重、地层错动的破坏特点,提出了可缩性U型钢全断面封闭支护和非对称性预应力锚杆(索)支护的全新支护方案,通过大型有限元软件ABAQUS建立数值分析模型,与原支护方案进行了对比分析。研究表明,采用改进支护方案巷道底臌位移量减小了66%,最大拉应力从0.58 MPa减小到0.38 MPa,塑性区较原方案更小,支护结构受力更加均匀。其结果可为同类地质条件的巷道支护设计提供一定参考。 展开更多
关键词 深部软岩 急倾斜煤层 偏压巷道 支护参数
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神经网络在锚杆支护方案优选及变形预测中的应用 被引量:14
15
作者 朱川曲 冯涛 施式亮 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期322-326,共5页
根据综放回采巷道的特征,确定其锚杆支护形式优选需要考虑的因素为:围岩强度、煤层强度、巷道埋藏深度、围岩节理裂隙发育程度、采动影响、顶煤厚度、护巷煤柱宽度、巷道断面面积,这些因素和支护形式、支护参数一起对巷道围岩变形产生影... 根据综放回采巷道的特征,确定其锚杆支护形式优选需要考虑的因素为:围岩强度、煤层强度、巷道埋藏深度、围岩节理裂隙发育程度、采动影响、顶煤厚度、护巷煤柱宽度、巷道断面面积,这些因素和支护形式、支护参数一起对巷道围岩变形产生影响.根据巷道支护方案和围岩变形与其影响因素为非线性关系的特点,建立了综放回采巷道支护方案优选和围岩变形预测的神经网络模型,为支护设计和生产管理提供科学依据. 展开更多
关键词 神经网络 锚杆支护形式 支护参数 巷道变形
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大断面巷道预应力锚杆支护参数优化研究 被引量:14
16
作者 郝长胜 尹旭 +1 位作者 尚东 徐仁 《中国煤炭》 北大核心 2017年第12期80-84,共5页
通过分析补连塔矿煤层采动规律及现有支护方式下巷道破坏规律,得出大断面巷道预应力锚杆支护参数优化的依据。利用FLAC3D模拟软件在不考虑原应力场条件的情况下,研究各支护参数对巷道围岩稳定影响,通过分析不同支护参数在巷道支护中的... 通过分析补连塔矿煤层采动规律及现有支护方式下巷道破坏规律,得出大断面巷道预应力锚杆支护参数优化的依据。利用FLAC3D模拟软件在不考虑原应力场条件的情况下,研究各支护参数对巷道围岩稳定影响,通过分析不同支护参数在巷道支护中的不同影响,从而确定大断面巷道支护选择支护参数方面的相关原则。研究结果表明,预应力锚杆参数优化后支护效果达到了理想值,为类似条件下的巷道支护提供了工程实例。 展开更多
关键词 大断面巷道 预应力支护 支护参数
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隧道塌方处治支护参数选取 被引量:11
17
作者 田志宇 邓承波 林国进 《铁道建筑》 北大核心 2012年第6期54-57,共4页
塌方是隧道建设时经常遇到的技术难题,塌方处治的支护参数往往凭经验选取,那么凭经验选出的支护参数是否安全合理就成了设计人员必须思考的问题。本文详细介绍了塌方体的荷载计算方法,计算中如何考虑钢支撑对喷射混凝土的加强作用,钢筋... 塌方是隧道建设时经常遇到的技术难题,塌方处治的支护参数往往凭经验选取,那么凭经验选出的支护参数是否安全合理就成了设计人员必须思考的问题。本文详细介绍了塌方体的荷载计算方法,计算中如何考虑钢支撑对喷射混凝土的加强作用,钢筋混凝土受压构件安全系数的计算方法,隧道初期支护与二次衬砌极限承载力的计算方法。并最终基于以上四点给出了塌方体支护参数的选取方法,该方法在广元至巴中高速公路兴隆山隧道塌方段的支护参数选取中得到了成功应用,为隧道塌方处治的设计提供了参考。 展开更多
关键词 隧道 塌方 支护参数 计算
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甲玛铜多金属矿破碎软岩巷道分级支护参数优化 被引量:10
18
作者 陈国良 关士良 +2 位作者 王志修 姜允清 于世波 《中国矿业》 北大核心 2019年第A01期254-258,共5页
通过分析甲玛矿区破碎软弱岩体巷道的失稳模式,针对4个级别的岩体分别选择相应的支护方式,在确定对应支护方式的基础上,初步选定Ⅱ~Ⅳ级岩体的支护参数,采用数值模拟方式对初选的支护参数进行了对比优化分析,最终推荐了Ⅱ~Ⅳ级岩体巷道... 通过分析甲玛矿区破碎软弱岩体巷道的失稳模式,针对4个级别的岩体分别选择相应的支护方式,在确定对应支护方式的基础上,初步选定Ⅱ~Ⅳ级岩体的支护参数,采用数值模拟方式对初选的支护参数进行了对比优化分析,最终推荐了Ⅱ~Ⅳ级岩体巷道支护参数,模拟研究结果为甲玛矿区支护设计、施工提供技术指导。 展开更多
关键词 失稳模式 分级支护 支护参数 数值模拟
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高应力破裂岩体条件下取消喷射混凝土支护的研究 被引量:7
19
作者 赵兴东 解联库 +2 位作者 唐春安 张国联 于言平 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2005年第6期18-19,29,共3页
通过对小官庄铁矿二采区进路和联巷围岩锚喷网支护的现场调查,发现由于其巷道围岩地压大、岩体破碎以及受采动影响,巷道围岩的变形、破坏严重。从理论上分析了喷射混凝土破坏的机理以及喷射混凝土存在的问题,进而确定了采用锚网支护的... 通过对小官庄铁矿二采区进路和联巷围岩锚喷网支护的现场调查,发现由于其巷道围岩地压大、岩体破碎以及受采动影响,巷道围岩的变形、破坏严重。从理论上分析了喷射混凝土破坏的机理以及喷射混凝土存在的问题,进而确定了采用锚网支护的可行性。为此,取消喷射混凝土支护,对巷道的支护形式进行了重新设计,采用高强预应力锚网支护。现场试验发现,锚网支护效果明显,能满足生产需要,经济效益和社会效益显著。 展开更多
关键词 喷射混凝土 锚网支护 支护参数 高应力破裂岩体
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崔家寨矿动压巷道锚网索支护参数优化研究 被引量:9
20
作者 田多 李万名 赵启峰 《金属矿山》 CAS 北大核心 2009年第12期38-40,169,共4页
在现场调研的基础上,分析了崔家寨矿现有支护存在的问题,全面考察了回采巷道受采动影响的围岩变形特点。运用锚网支护加固原理及锚索支护补强原理,对现有锚网索支护参数进行了系统优化,提出了该矿锚网索支护的设计方案。井下观测结果表... 在现场调研的基础上,分析了崔家寨矿现有支护存在的问题,全面考察了回采巷道受采动影响的围岩变形特点。运用锚网支护加固原理及锚索支护补强原理,对现有锚网索支护参数进行了系统优化,提出了该矿锚网索支护的设计方案。井下观测结果表明,采用新的支护方案后,巷道围岩移近显著减小,有效地控制了巷道断面的强烈变形,加快了巷道施工速度,降低了成本,同时为其它矿区类似条件下的动压巷道合理支护提供借鉴。 展开更多
关键词 锚网索支护 补强作用 动压巷道 支护参数 优化设计
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