检索结果-内蒙古大学图书馆

煤矿开采 2013年第5期18卷 52-55页

作者：李学彬杨仁树高延法王军薛华俊中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083

高强度钢管混凝土支架支护逐步应用深井软岩巷道支护中,在巷道围岩塑性区内形成具有较高承载能力的承压环,有利于维持巷道围岩稳定。结合弹塑性理论和Mohr-Coulomb屈服准则,建立锚网喷支护和高强度钢管混凝土支架支护下深井软岩巷道塑... 详细信息

高强度钢管混凝土支架支护逐步应用深井软岩巷道支护中,在巷道围岩塑性区内形成具有较高承载能力的承压环,有利于维持巷道围岩稳定。结合弹塑性理论和Mohr-Coulomb屈服准则,建立锚网喷支护和高强度钢管混凝土支架支护下深井软岩巷道塑性区承压环的力学模型,推导塑性区承压环的几何厚度、内外边界力学关系及其极限承载能力,并结合华丰煤矿-1100m变电所巷道的地质条件和支护参数,计算得出锚网喷架支护下巷道承压环的极限承载能力为18.34MPa,并通过现场验证,能够维持巷道围岩的稳定。

关键词：深井软岩巷道塑性区承压环钢管混凝土支架承压环

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查干淖尔一号井主斜井支护技术研究

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中国矿业 2012年第11期21卷 110-112页

作者：毛永江李少华王海彬中煤矿山建设集团第三十工程处安徽宿州234000

查干淖尔一号井主斜井泥岩段施工过程中,围岩破碎,膨胀速度快,支护困难。研究提出了采用钢管混凝土支架+钢板网+强力抗拉网+网喷联合支护方案。通过现场变形监测数据分析了钢管混凝土支架的支护效果,表明支架可以有效控制围岩变形,实现... 详细信息

查干淖尔一号井主斜井泥岩段施工过程中,围岩破碎,膨胀速度快,支护困难。研究提出了采用钢管混凝土支架+钢板网+强力抗拉网+网喷联合支护方案。通过现场变形监测数据分析了钢管混凝土支架的支护效果,表明支架可以有效控制围岩变形,实现破碎段巷道稳定。

关键词：膨胀段钢管混凝土支架变形监测

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高膨胀性软岩巷道支护技术

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煤矿安全 2014年第12期45卷 89-91,95页

作者：杨明华心祝毛永江安徽理工大学能源与安全学院安徽淮南232001 煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室安徽淮南232001 中煤矿山建设集团三十工程处安徽宿州234000

以查干淖尔煤矿2#煤运输大巷软岩支护问题为研究对象,在测试软岩力学参数及矿物成分的基础上,分析了高膨胀性软岩巷道的变形特征及破坏机理,总结出原支护技术所存在的问题,提出了钢管混凝土支架的返修支护方案。实践证明:该支护方案不... 详细信息

以查干淖尔煤矿2#煤运输大巷软岩支护问题为研究对象,在测试软岩力学参数及矿物成分的基础上,分析了高膨胀性软岩巷道的变形特征及破坏机理,总结出原支护技术所存在的问题,提出了钢管混凝土支架的返修支护方案。实践证明:该支护方案不仅有效的解决了应力集中问题,支护强度也满足要求,取得了较好的技术经济效果。

关键词：高膨胀性软岩破坏机理钢管混凝土支架支护技术

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清水营煤矿软岩巷道承压强化支护技术研究

清水营煤矿软岩巷道承压强化支护技术研究

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作者：李向东中国矿业大学

学位级别：硕士

随着开采深度的增加,导致巷道围岩应力逐渐变大,加之涌水量不断增加,巷道多产生塑性变形而表现出软岩特性,软岩巷道的支护一直是较为复杂的矿山岩体力学问题之一。本文以宁夏回族自治区宁东煤田鸳鸯湖矿区清水营煤矿井下软岩巷道为研究... 详细信息

随着开采深度的增加,导致巷道围岩应力逐渐变大,加之涌水量不断增加,巷道多产生塑性变形而表现出软岩特性,软岩巷道的支护一直是较为复杂的矿山岩体力学问题之一。本文以宁夏回族自治区宁东煤田鸳鸯湖矿区清水营煤矿井下软岩巷道为研究对象,采用力学理论分析、钢管混凝土短柱物理实验、支护设计数值计算、现场控制效果监测等研究方法,阐明巷道承压环支护措施原理,研究清水营煤矿软岩巷道承压强化支护技术,针对低强度软岩巷道阐述新型支护措施,有效控制巷道围岩稳定,实现巷道满足全周期服务,这对巷道围岩控制推动有重要的研究意义。阐明了基于巷道承压环的软岩支护机制。确定了巷道承压环的几何形状和力学边界、巷道承压环作用下软岩巷道稳定的判据,定性分析了巷道承压环中锚杆(索)、锚喷、钢管混凝土支架等各个部件的作用,揭示了巷道开挖后围岩的力学响应特征。研究了在巷道支护中钢管混凝土支架的承压性能。对比了混凝土、有围压的混凝土、钢管、钢管混凝土、U型钢等5种材料的承压特性,阐明了钢管混凝土作为巷道承压环软岩巷道支架的优势。实验研究了钢管混凝土的公称直径、壁厚对短柱的承载特性的影响。建立了清水营煤矿软岩巷道的钢管混凝土支架支护模型,揭示了软岩巷道钢管混凝土支架支护的控制规律。对比了巷道开挖初期未支护和钢管混凝土支架复合支护后巷道围岩稳定性,分析了钢管混凝土支架和锚杆(索)支护的作用力。并设计了主变电所巷道7种不同断面的支护方案。监测了软岩巷道中钢管混凝土支架的控制效果。测量了软岩巷道顶板下沉量、两帮移近量以及底臌变形量和钢管混凝土支架变形量,计算了钢管混凝土支架变形、巷道表面位移、支架单位长度内的微量变形和支护反力,分析了钢管混凝土支架的社会效益,提出了降低成本的合理化建议。该论文有图47幅,表11个,参考文献70篇。

关键词：软岩巷道巷道承压环钢管混凝土支架支护性能围岩控制

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胡底煤矿中央岩巷采掘扰动破坏机理及控制技术研究

胡底煤矿中央岩巷采掘扰动破坏机理及控制技术研究

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作者：吕顺章山东建筑大学

学位级别：硕士

随着浅部矿产资源开采枯竭,矿井正逐渐向深部发展,深部资源开采潜力巨大,但矿井开采进入深部后,受高地应力和强烈采动影响,深部巷道出现扰动大变形破坏难题。本文以胡底煤矿1105巷采掘扰动变形破坏问题为研究背景,以钢管混凝土支架为研... 详细信息

随着浅部矿产资源开采枯竭,矿井正逐渐向深部发展,深部资源开采潜力巨大,但矿井开采进入深部后,受高地应力和强烈采动影响,深部巷道出现扰动大变形破坏难题。本文以胡底煤矿1105巷采掘扰动变形破坏问题为研究背景,以钢管混凝土支架为研究对象,通过现场调研、理论分析、相似模型试验、数值模拟及工程应用相结合的研究方法,分析了胡底煤矿1105巷变形破坏特征及影响因素,研究了1105巷在钢管混凝土支架支护基础上受采动影响下的围岩应力分布特征和钢管混凝土支架变形破坏特征,揭示了1105巷在钢管混凝土支架支护下采掘扰动破坏机理,结合承压环支护理论,提出了采掘扰动下承压环强化支护的稳定性判据,设计了以钢管混凝土支架为主体的承压环强化复合控制技术,并进行了工程应用。取得了以下研究成果: (1)基于现场调研、岩石物理力学参数测试和钻孔窥视测试分析,明确了胡底煤矿1105巷变形破坏特征及影响因素,变形特征主要表现为巷道浅部围岩较为破碎、两帮急剧收敛、底鼓变形严重、以及顶板整体下沉;主要影响因素包括采掘扰动和围岩蠕变,初步分析了采掘扰动和围岩蠕变的变形破坏规律。 (2)根据相似准则和相似材料力学性能测试,设计了模型的相似比,确定了采用铝管充填水泥浆液模拟钢管混凝土支架,测试结果表明:相似材料铝管短柱抗压强度与原型钢管混凝土短柱相差不到10%,且破坏特征相吻合。 (3)开展了以钢管混凝土支架支护为主的蠕变扰动相似模型试验,研究了围岩应力分布特征、支护结构变形破坏特征及围岩蠕变效应,试验结果表明:在高静载基础上施加扰动荷载140 k N时,巷道围岩顶板和帮部应力分布增加了0.053 MPa和0.175 MPa,扰动荷载对巷道围岩高应力区扰动敏感,在高应力和强扰动作用下,巷道围岩处于加速蠕变阶段;根据动静载的大小将支护结构变形破坏划分为:轻度变形破坏(0～1440 k N)、中度变形破坏(1440～1800 k N)和严重变形破坏(1800 k N～扰动荷载);钢管混凝土支架首次产生变形破坏在高应力状态下(1440～1800 k N),在高应力强扰动状态下支架变形破坏特征显著,支架变形特征以腰鼓变形和弯折变形为主。 (4)运用数值模拟软件模拟不同停采线宽度对钢管混凝土支架支护下巷道变形破坏全过程及巷道近场卸压,研究了围岩应力场演化规律、塑性区变化规律、支架受力状态以及近场卸压效果,模拟结果表明:强采动会引起巷道围岩高应力区叠加,巷道周围出现应力集中现象,使塑性强化区和破裂区的围岩沿着软弱结构面发生剪切变形破坏,破裂区围岩产生碎胀压力使钢管混凝土支架承受较大的荷载,当围岩碎胀压力大于支架的支护阻力时,钢管混凝土支架出现大变形破坏。巷道近场卸压可以极大程度上缓解了钢管混凝土支架受力状态。以蠕变扰动相似模型试验为基础,结合采掘扰动数值模拟扩展研究,揭示了胡底煤矿1105巷钢管混凝土支架支护下采掘扰动破坏机理。 (5)基于1105巷采掘扰动破坏机理,结合承压环支护理论,引入了采掘扰动影响系数m,提出了采掘扰动作用下承压环强化支护的稳定性判据,设计了以钢管混凝土支架为主体的承压环强化复合控制技术,验算结果表明:承压环强化复合控制技术满足采掘扰动影响下巷道围岩稳定性。将承压环强化复合控制技术进行了工程应用,现场监测表明:支架两帮段、顶弧段收敛量基本稳定在34～36 mm、16～17 mm,支架形变率约为1%,满足支架稳定性要求,有效减缓了巷道受采掘扰动作用下大变形破坏难题。

关键词：深部巷道采掘扰动钢管混凝土支架相似模型试验承压环强化支护

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基于统一强度—承压环理论的深部巷道支护作用机理及应用研究

基于统一强度—承压环理论的深部巷道支护作用机理及应用研究

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作者：侯元将贵州大学

学位级别：硕士

随着矿山开采向深部发展,巷道面临高应力、强采动和断层破碎带等复杂条件,巷道围岩稳定性控制中传统型钢支护强度不足是制约矿井安全高效生产的难题之一。本文以黔西南锦丰金矿深部高应力巷道为工程背景,针对深部巷道支护难题,综合采用... 详细信息

随着矿山开采向深部发展,巷道面临高应力、强采动和断层破碎带等复杂条件,巷道围岩稳定性控制中传统型钢支护强度不足是制约矿井安全高效生产的难题之一。本文以黔西南锦丰金矿深部高应力巷道为工程背景,针对深部巷道支护难题,综合采用现场调查、理论分析、物理试验以及数值试验相结合的手段,系统分析了深部巷道变形破坏规律及其影响因素,研究了钢管混凝土短柱及支架承载性能,建立了统一强度-承压环理论巷道力学模型,阐明了深部巷道支护作用机理,并将研究成果应用于工程实践。主要研究结论如下:(1)通过现场调查、围岩物理力学试验和原岩应力测量,得到了锦丰金矿深部巷道变形破坏规律,主要表现为两帮位移量大、初期变形速率大、变形破坏持续时间长、巷道变形为非对称变形、交岔口裂缝较大。深部巷道大变形影响因素主要包括巷道断面大、巷道围岩岩石强度低、岩体质量差、水平地应力大、开采扰动频繁、支护强度低。(2)采用理论计算与轴压试验,并结合数字散斑监测技术,研究了不同壁厚、不同混凝土强度的圆形和方形钢管混凝土短柱承载力及其力学性能。结果表明,在保证用钢量、混凝土强度、壁厚相同时,圆形钢管混凝土短柱的轴压承载力、抗弯强度和抗弯承载力均大于方形钢管混凝土短柱。(3)运用ABAQUS建立了深部巷道-钢管混凝土支架相互作用耦合模型,分析了不同侧压力系数(1.0、1.2、1.4)条件下圆形和方形钢管混凝土支架承载性能。结果表明,两种支架受力呈对称分布,且变形量与侧压力系数呈正相关;当侧压力系数相同时,圆形钢管混凝土支架的最大应力、最大变形量均小于方形钢管混凝土支架。(4)通过将统一强度准则引入承压环理论,构建了统一强度-承压环力学模型,明确了统一强度-承压环几何厚度、力学边界条件以及巷道稳定性判据,阐明了锚网喷与钢管混凝土支架支护作用机理。统一强度-承压环理论考虑了中间主应力对承压环巷道稳定性的影响。当中间主应力影响系数b=0时,统一强度-承压环巷道稳定性判据与承压环巷道稳定性判据一致,表明统一强度-承压环理论的正确性。(5)针对0m中段巷道支护难题,提出了基于统一强度-承压环的深部巷道支护方案,并进行了现场应用。监测结果显示,非试验段两帮移进量为221mm,顶板下沉量为93mm;试验段两帮移进量为39mm,顶板下沉量为25mm;巷道围岩两帮及顶板变形分别下降82.35%、73.12%。架设钢管混凝土支架后,试验段巷道围岩未出现明显混凝土开裂现象,证明钢管混凝土支架支护技术可以有效解决喀斯特地区深部高应力巷道大变形问题。

关键词：深部高应力巷道统一强度-承压环理论钢管混凝土支架钢管混凝土短柱

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巷道支架用沥青胶砂可缩性接头承载性能研究

巷道支架用沥青胶砂可缩性接头承载性能研究

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作者：张雷安徽理工大学

学位级别：硕士

目前钢管混凝土可缩性支架仍沿用U型钢可缩性支架的接头方式,致使钢管混凝土支架优良承载性能得不到发挥、总体承载能力不高。现提出一种沥青胶砂可缩性接头,接头样式为用两个半圆形的法兰对接形成一个内壁为圆形的套管,在法兰上开一定... 详细信息

目前钢管混凝土可缩性支架仍沿用U型钢可缩性支架的接头方式,致使钢管混凝土支架优良承载性能得不到发挥、总体承载能力不高。现提出一种沥青胶砂可缩性接头,接头样式为用两个半圆形的法兰对接形成一个内壁为圆形的套管,在法兰上开一定尺寸的小孔,在管内充填沥青胶砂材料。首先,需找出一种沥青胶砂配合比,并在该沥青胶砂材料浇筑在接头钢管充填该配合比沥青胶砂材料,在额定工作荷载作用下,接头承受外荷载导致接头受压收缩,且位于接头钢管上的开孔开始向外排出沥青胶砂材料。并对沥青胶砂材料配比、接头承载性能、接头钢管开孔面积等问题开展研究。在研究过程中通过配比试验,探讨乳化沥青、水泥添加量以及砂子粒径对接头抗压强度的影响,从而得到满足要求的浆体配合比；通过接头轴向加载实验,测得接头钢管开孔开始排出浆体时的轴向载荷,为可缩性支架滑动阻力设计提供依据；改变开孔面积,通过接头轴向荷载与开孔面积之间的关系,探讨开孔面积对轴向承载力的影响；通过理论分析,探讨可缩性接头在受压收缩后对钢管混凝土可缩性支架承载性能的影响。

关键词：可缩性接头沥青胶砂可缩性接头钢管混凝土支架承载性能

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一种自移式巷道支护金属支架安装机

一种自移式巷道支护金属支架安装机

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作者：王军陈冰慧王正泽张建国 250000 山东省济南市槐荫区经十西路大李庄村东首3号

本发明提供了一种自移式巷道支护金属支架安装机，涉及煤矿机械技术领域，包括轨道承载机构和液压传动系统，轨道承载机构下方安装有提升机构，提升机构与机械臂结构连接，提升机构与机械臂结构由液压传动系统驱动；轨道承载机构包括承... 详细信息

标准号: CN107313793B

本发明提供了一种自移式巷道支护金属支架安装机，涉及煤矿机械技术领域，包括轨道承载机构和液压传动系统，轨道承载机构下方安装有提升机构，提升机构与机械臂结构连接，提升机构与机械臂结构由液压传动系统驱动；轨道承载机构包括承载轮组和承载梁，承载轮组吊锁在拱顶支架上，承载轮组通过滚轮与承载梁连接，承载梁包括通过固定导向装置和步进油缸连接的主承载梁和副承载梁，固定导向装置与滚轮结构配合。本发明结构简单稳定，移动定位准确，大大减轻了工人劳动强度，加快了支架安装速度，提高了支架装配质量，填补了煤矿巷道钢管混凝土支架等金属支架安装机械设备的空白。

关键词：承载梁承载机构提升机构承载轮固定导向装置液压传动系统机械臂结构金属支架轨道钢管混凝土支架步进油缸滚轮结构机械设备煤矿机械煤矿巷道巷道支护移动定位支架安装支架装配主承载梁安装机自移式拱顶滚轮支架组吊驱动填补配合

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深部巷道承压环强化复合支护技术与应用

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山东建筑大学学报 2021年第6期36卷 83-90页

作者：王军卢文岩董晓莉毛庆福刘杰山东建筑大学土木工程学院山东济南250101 中铁十四局集团有限公司山东济南250101 山东建筑大学建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点实验室山东济南250101 山东省调水工程运行维护中心胶州管理站山东青岛266300 山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城煤矿山东济宁272502

承压环是锚杆支护作用下在巷道浅层形成的挤压拱,具有控制外部围岩稳定的作用,强化承压环可以提高其自身稳定性和承载力,是维持深部巷道稳定的有效途径。文章以阳城煤矿北三深部猴车下山为研究对象,分析了巷道地质条件,揭示了原有支护... 详细信息

承压环是锚杆支护作用下在巷道浅层形成的挤压拱,具有控制外部围岩稳定的作用,强化承压环可以提高其自身稳定性和承载力,是维持深部巷道稳定的有效途径。文章以阳城煤矿北三深部猴车下山为研究对象,分析了巷道地质条件,揭示了原有支护的破坏原因,研究了深部巷道承压环力学模型,建立了承压环稳定性判据,以此为基础设计了“锚网喷+钢管混凝土支架+柔性均压卸压层”复合支护方案,并验证了复合支护稳定性。结果表明:采用基于承压环强化的复合支护技术后巷道整体稳定,1年内围岩收敛<100 mm,可有效控制底鼓,支护效果良好。

关键词：深部巷道支护承压环强化钢管混凝土支架复合支护

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一种适用于动压巷道的强顶固底两帮卸压支护结构及方法

一种适用于动压巷道的强顶固底两帮卸压支护结构及方法

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作者：王军郭毕钧杨立华王正泽左建平徐亮宋建新 250101 山东省济南市历城区临港开发区凤鸣路1000号

本发明公开了一种适用于动压巷道的强顶固底两帮卸压支护结构，它解决了现有技术中动压巷道易受采掘扰动而破坏的问题，在保证原有支护结构不破坏的基础上，利用两帮卸压转移动压扰动，最终达到巷道持续稳定的有益效果，其方案如下：一... 详细信息

标准号: CN108301850B

本发明公开了一种适用于动压巷道的强顶固底两帮卸压支护结构，它解决了现有技术中动压巷道易受采掘扰动而破坏的问题，在保证原有支护结构不破坏的基础上，利用两帮卸压转移动压扰动，最终达到巷道持续稳定的有益效果，其方案如下：一种适用于动压巷道的强顶固底两帮卸压支护结构，以钢管混凝土支架与锚网喷复合支护为基础，辅以高强抗拉网与混凝土底拱等支护措施，分步应对动压。动压显现前加强巷道顶底板支护，在支架顶弧段与围岩之间铺设高强抗拉钢，并用穿背钢丝绳将支架顶部连成整体；在支架反底拱与围岩间铺设高强抗拉钢，并浇筑混凝土底拱。动压显现时开挖两帮卸压，保证顶底板稳定，巷道继续使用。

关键词：动压巷道两帮卸压支护结构扰动抗拉围岩钢管混凝土支架铺设浇筑混凝土巷道顶底板复合支护支护措施支架顶部钢丝绳支护顶底板支架顶弧段锚网支架采掘混凝土开挖拉网保证并用

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