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千米深井软岩大巷围岩锚架充协同控制原理、技术及应用 被引量:45
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作者 姜鹏飞 康红普 +7 位作者 王志根 刘庆波 杨建威 高富强 汪向明 张群涛 郑仰发 王海涛 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1020-1035,共16页
针对煤矿千米深井高应力、软岩大巷围岩强时效大变形难题,以中煤新集口孜东矿软岩大巷为工程背景,根据井下实测数据与支护状况,分析了不同支护方式下巷道围岩大变形、支护构件破坏与失效特征。采用理论计算得出U型钢支架在均布载荷和不... 针对煤矿千米深井高应力、软岩大巷围岩强时效大变形难题,以中煤新集口孜东矿软岩大巷为工程背景,根据井下实测数据与支护状况,分析了不同支护方式下巷道围岩大变形、支护构件破坏与失效特征。采用理论计算得出U型钢支架在均布载荷和不同类型集中载荷作用下的垂直反力、水平推力及弯矩,揭示了充填体对提高U型钢支架发挥其承载能力的作用机制;采用数值模拟分析对比了锚网喷、锚网喷+钢管混凝土及锚架充3种支护方式控制围岩变形与破坏的效果,阐明了千米深井软岩大巷锚架充协同控制原理。在引进与自主研发的基础上,形成了包括支护材料与构件、充填材料与系统、自动架棚机、单轨吊巷道锚杆支护平台的锚架充协同控制技术。基于上述研究成果,提出口孜东矿软岩大巷锚架充协同控制方案与参数,并进行了井下试验与推广应用。结果表明,锚架充协同控制技术能够有效控制千米深井软岩大巷围岩大变形,特别是强流变,保持巷道长期稳定。与原支护相比,巷道变形量降低90%以上,同时节约了巷道维护成本,为千米深井软岩大巷围岩控制提供了一条有效的途径。最后,对锚架充协同控制技术下一步研究工作进行了展望。 展开更多
关键词 千米深井 软岩大巷 锚杆支护 u型钢支架 架后充填 协同控制
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可缩性U型钢拱架卡缆节点力学特性试验研究
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作者 臧金诚 田洪迪 +2 位作者 高祥 张建 张亚聪 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第4期471-478,共8页
针对深部巷道可缩性U型钢拱架易在卡缆节点处产生破坏的问题,以U29型钢拱架卡缆节点为研究对象,建立承载力二次预紧提升率评价指标,通过室内试验和数值试验对影响卡缆节点承载力的初始扭矩、搭接长度和二次预紧等因素进行研究。试验结... 针对深部巷道可缩性U型钢拱架易在卡缆节点处产生破坏的问题,以U29型钢拱架卡缆节点为研究对象,建立承载力二次预紧提升率评价指标,通过室内试验和数值试验对影响卡缆节点承载力的初始扭矩、搭接长度和二次预紧等因素进行研究。试验结果表明:初始扭矩和搭接长度是影响拱架节点承载能力的主要因素;同时对节点施加二次预紧,能够有效提高拱架节点的承载能力,当初始预紧扭矩为150 N·m、搭接长度为500 mm时,二次预紧后承载力可提高35.30%;当初始扭矩大于160 N·m时,二次预紧的提升效果将不再明显;搭接长度小于400 mm时,试件在受力后期会因变形过大无法起到有效约束作用。 展开更多
关键词 深部巷道 u型钢拱架 卡缆节点 二次预紧 初始扭矩 搭接长度
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金属矿山巷道支护标准化设计方案的分析与建立 被引量:4
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作者 孟清喜 张伯贤 张俊 《中国矿山工程》 2022年第1期33-40,共8页
文章通过对四儿沟门金矿现有的支护手段及其作用原理进行分析,结合支护等级指标RQ值,利用FLAC^(3D)软件建立巷道分级支护数学模型,对各种类型的巷道支护参数和支护效果进行定量分析,制定了四儿沟门金矿巷道分级支护标准,为各种类型巷道... 文章通过对四儿沟门金矿现有的支护手段及其作用原理进行分析,结合支护等级指标RQ值,利用FLAC^(3D)软件建立巷道分级支护数学模型,对各种类型的巷道支护参数和支护效果进行定量分析,制定了四儿沟门金矿巷道分级支护标准,为各种类型巷道的最优支护方案的选择提供依据。 展开更多
关键词 金属矿山 巷道支护 喷射混凝土 u型钢拱架 技术优化
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冲击地压矿井巷道U型钢支护极限承载能力研究 被引量:4
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作者 王宏伟 邓代新 +3 位作者 姜耀东 石瑞明 周宏伟 崔帅 《矿业科学学报》 CSCD 2021年第2期176-187,共12页
煤矿巷道围岩的冲击破坏程度与支护形式密切相关,探究冲击地压矿井巷道U型钢的极限承载能力,是研究深部煤炭资源安全开采的重要课题,对矿井冲击地压的防治具有重要意义。本文以义马煤田典型冲击地压矿井为工程背景,建立均匀围压条件下U... 煤矿巷道围岩的冲击破坏程度与支护形式密切相关,探究冲击地压矿井巷道U型钢的极限承载能力,是研究深部煤炭资源安全开采的重要课题,对矿井冲击地压的防治具有重要意义。本文以义马煤田典型冲击地压矿井为工程背景,建立均匀围压条件下U型钢支护变形的力学模型,给出U型钢变形量的解析解,对比分析均匀和不均匀荷载作用下U型钢和巷道的变形规律,研究了荷载增加时U型钢支护可承受的上覆岩层极限荷载和极限埋深。通过现场监测巷道不同U型钢支护条件下顶底板移近量、移近速度的变化,分析了提高U型钢承载能力来控制巷道变形和冲击地压的机理。研究结果表明:随着荷载增加,巷道变形量和应变能均将出现一个急剧加速点,该点可用来确定应用U型钢支护的极限埋深均匀荷载下为1600 m,非均匀荷载下为1400 m,当达到极限埋深时,U型钢将完全处于失效状态,巷道变形激增;在冲击地压矿井巷道进行U型钢支护设计时,改善围岩支护接触条件、对U型钢边界施加均匀荷载,对提高U型钢的支护性能具有重要作用。采用承载能力更大的U型钢支护方式能吸收更多来自围岩释放的能量,对巷道顶底板移近量的控制较为稳定,使得巷道变形无法瞬间激增,保证巷道的稳定性,实现对巷道冲击地压的有效控制。 展开更多
关键词 u型钢 极限埋深 承载能力 巷道变形 应变能
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采场充填体内掘进巷道的支护技术研究 被引量:1
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作者 江科 《黄金》 CAS 2022年第10期38-43,共6页
某矿山采用充填采矿法回收Ⅱ步骤矿柱,需要在Ⅰ步骤充填体内掘进出矿巷来作为矿柱回采的出矿底部结构,出矿巷的直接顶板为充填体,为了保证充填体内成巷的安全性,选择合适的巷道掘进手段和支护方式,提高二者的衔接搭配效率,尽可能降低巷... 某矿山采用充填采矿法回收Ⅱ步骤矿柱,需要在Ⅰ步骤充填体内掘进出矿巷来作为矿柱回采的出矿底部结构,出矿巷的直接顶板为充填体,为了保证充填体内成巷的安全性,选择合适的巷道掘进手段和支护方式,提高二者的衔接搭配效率,尽可能降低巷道掘支成本,充分借鉴类似矿山工程案例,参照国家、行业及典型企业的相关规范或标准,提出钻爆法+U型钢拱架超前支护、悬臂式掘进机+喷锚网联合支护2种方案。通过对工艺方案、掘支效率和成本进行论述分析,经技术经济比较,最终建议矿山采用悬臂式掘进机+喷锚网联合支护的方案在充填体内掘进巷道。 展开更多
关键词 充填体 掘进 钻爆法 悬臂式掘进机 u型钢拱架 超前支护 喷锚网支护
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秦岭矿业公司深部盲竖井施工岩爆治理工程实践 被引量:1
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作者 金志伟 纪惠灵 《黄金》 CAS 2019年第4期37-40,共4页
秦岭矿业公司杨砦峪矿区深部3号盲竖井施工过程中多处发生岩爆现象,导致450 m水平马头门顶板冒落和上方井筒大面积片帮,喷浆和锚网大面积脱落。提出了对马头门上方井筒段采用井圈+锚网喷联合支护和对马头门采取U型钢拱架+锚网喷联合支... 秦岭矿业公司杨砦峪矿区深部3号盲竖井施工过程中多处发生岩爆现象,导致450 m水平马头门顶板冒落和上方井筒大面积片帮,喷浆和锚网大面积脱落。提出了对马头门上方井筒段采用井圈+锚网喷联合支护和对马头门采取U型钢拱架+锚网喷联合支护的加固方式,详细介绍了施工工艺过程。工程应用表明:采用联合支护技术确保了马头门和井筒的施工安全,提高了施工质量,使得3号盲竖井施工工程顺利进行。 展开更多
关键词 深部开采 盲竖井 岩爆 井圈 u型钢拱架 锚网喷联合支护
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矿用U型钢支架在益门煤矿的成功应用 被引量:3
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作者 吴半农 《四川有色金属》 2008年第4期40-42,32,共4页
针对凉山州益门煤矿的煤岩层地质特征,选用矿用U型钢拱形支架来进行该矿的巷道支护。通过理论分析表明矿用U型钢拱形支架在该矿使用是可行的、是行之有效的,在实际应用过程中已取得了良好的社会效益。它填补了四川省松软煤岩层掘进支护... 针对凉山州益门煤矿的煤岩层地质特征,选用矿用U型钢拱形支架来进行该矿的巷道支护。通过理论分析表明矿用U型钢拱形支架在该矿使用是可行的、是行之有效的,在实际应用过程中已取得了良好的社会效益。它填补了四川省松软煤岩层掘进支护的空白。 展开更多
关键词 u型钢拱形支架 松软煤层 岩层 适应性
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组装式可缩U型钢支架组在凿岩巷支护中的应用
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作者 张俊 《有色金属(矿山部分)》 2017年第6期92-95,共4页
赞比亚谦比希铜矿主矿体崩落法采区凿岩巷位于矿体下盘的含矿板岩和下盘砾岩交界处,巷道围岩受涌水量大、矿岩破碎、地应力大等影响稳定性很差。生产实践表明,常规支护方法不能保证凿岩巷的稳定和安全。通过理论分析和试验,探索开发了... 赞比亚谦比希铜矿主矿体崩落法采区凿岩巷位于矿体下盘的含矿板岩和下盘砾岩交界处,巷道围岩受涌水量大、矿岩破碎、地应力大等影响稳定性很差。生产实践表明,常规支护方法不能保证凿岩巷的稳定和安全。通过理论分析和试验,探索开发了适合凿岩巷支护的改进的U型钢支架组支护方式。介绍了组装式可缩U型钢支架组支护方法、支护参数、特点、支护工艺、施工要点和井下现场应用情况,对产生的经济和安全效益进行了分析。 展开更多
关键词 凿岩巷 崩落法采场 围岩稳定性 地应力 u型钢支架支护
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