自稳隐形拱的研究与应用 被引量：29

1

作者 惠兴田 韦正范 苏培莉 《矿业安全与环保》 北大核心 2006年第6期38-40,共3页

根据巷道顶板的受力状况,提出了巷道顶板的“自稳隐形拱”概念,并利用大型软件FLAC对开挖后的巷道进行了数值模拟,推导出了自稳隐形拱与极限自稳隐形拱的曲线方程。通过改变巷道断面形状、加帮部锚杆和顶板锚杆,可以改变自稳隐形拱和极... 根据巷道顶板的受力状况,提出了巷道顶板的“自稳隐形拱”概念,并利用大型软件FLAC对开挖后的巷道进行了数值模拟,推导出了自稳隐形拱与极限自稳隐形拱的曲线方程。通过改变巷道断面形状、加帮部锚杆和顶板锚杆,可以改变自稳隐形拱和极限自稳隐形拱的曲线位置,为支护设计提供了依据。 展开更多

关键词 自稳隐形拱 数值模拟 支护 断面形状 锚杆支护

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基于自稳隐形拱理论的锚网索支护技术 被引量：9

2

作者 王博 惠兴田 聂磊 《煤炭工程》 北大核心 2009年第3期32-33,共2页

基于自稳隐形拱理论的锚杆支护设计,在一般围岩巷道取得了良好的支护效果,但是针对软岩巷道大变形的特点,有必要对其应用进行深入研究。论文对基于自稳隐形拱理论在软岩巷道的应用进行了分析研究,提出了合理的支护方案。现场施工监测表... 基于自稳隐形拱理论的锚杆支护设计,在一般围岩巷道取得了良好的支护效果,但是针对软岩巷道大变形的特点,有必要对其应用进行深入研究。论文对基于自稳隐形拱理论在软岩巷道的应用进行了分析研究,提出了合理的支护方案。现场施工监测表明,该支护方案可以有效地增加锚杆的承载面,防止碎矸冒落,使软岩巷道围岩变形得到有效控制。 展开更多

关键词 软岩巷道 自稳隐形拱 锚网索支护

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自稳隐形拱理论在软岩巷道围岩控制中的应用 被引量：12

3

作者 刘玉卫 黄庆享 《煤炭工程》 北大核心 2011年第9期81-83,86,共4页

针对软岩巷道围岩的变形破坏特点及岩体的自稳现象,提出了"极限自稳隐形拱"的概念,并给出了自稳隐形拱的椭圆曲线方程,阐明了巷道顶板稳定性控制的重要性,揭示了巷道围岩的控制对象,明确了支护控制的目的是缩小自稳隐形拱,并... 针对软岩巷道围岩的变形破坏特点及岩体的自稳现象,提出了"极限自稳隐形拱"的概念,并给出了自稳隐形拱的椭圆曲线方程,阐明了巷道顶板稳定性控制的重要性,揭示了巷道围岩的控制对象,明确了支护控制的目的是缩小自稳隐形拱,并控制危害岩体的稳定性。通过在裴沟-300轨道大巷支护实践中的成功应用,为软岩巷道支护控制提供了新的理论依据。 展开更多

关键词 软岩 高应力 自稳隐形拱 巷道支护

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基于自稳隐形拱理论和FLAC的巷道支护方案优化 被引量：4

4

作者 郑选荣 《煤炭工程》 北大核心 2014年第4期83-86,共4页

以陕北榆阳煤矿2302运输巷道为背景,使用FLAC数值模拟软件和"自稳隐形拱"理论对其掘进断面和支护方案进行了优化,从而使之能够更有利于巷道的变形。设计了现场监测方案,并对部分监测结果进行了分析。结果表明:优化的巷道断面... 以陕北榆阳煤矿2302运输巷道为背景,使用FLAC数值模拟软件和"自稳隐形拱"理论对其掘进断面和支护方案进行了优化,从而使之能够更有利于巷道的变形。设计了现场监测方案,并对部分监测结果进行了分析。结果表明:优化的巷道断面和支护方案合理可行,满足了该巷道的安全。 展开更多

关键词 数值模拟 自稳隐形拱 巷道设计 现场监测

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巷道顶板中的自稳隐形拱 被引量：21

5

作者 惠兴田 《建井技术》 2000年第5期17-19,共3页

根据巷道顶板的受力状况 ,首次提出巷道顶板中的“自稳隐形拱”概念 ,并根据这一观点 ,将顶板岩体划分为 4类 ,即稳定岩体、挤压承载岩体、不稳定岩体和易冒落岩体 ,为支护设计提供依据。

关键词 巷道顶板 自稳隐形拱 锚杆支护 稳定机理

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基于自稳隐形拱理论的巷帮稳定性分析 被引量：7

6

作者 张伟 惠兴田 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2013年第1期132-134,共3页

基于自稳隐形拱理论,解释了巷帮支护对巷道围岩稳定性的重要性。运用MIDAS/GTS软件,进行了三维的模拟分析,选取了下帮滞后支护和正常支护2种模型,得出了前者比后者巷帮位移量、塑性区面积均大。现场监测结果表明:下帮表面位移量比上帮... 基于自稳隐形拱理论,解释了巷帮支护对巷道围岩稳定性的重要性。运用MIDAS/GTS软件,进行了三维的模拟分析,选取了下帮滞后支护和正常支护2种模型,得出了前者比后者巷帮位移量、塑性区面积均大。现场监测结果表明:下帮表面位移量比上帮最大值大114mm左右,再次验证了下帮支护对巷道稳定的影响,为工程实践提出依据。 展开更多

关键词 自稳隐形拱 下帮滞后支护 数值模拟

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山阳煤矿基于自稳隐形拱理论的切眼支护设计研究 被引量：1

7

作者 胡鹏 吴新选 张富魁 《陕西煤炭》 2020年第1期37-40,80,共5页

综采工作面切眼用来安装综采支架、刮板输送机、采煤机等设备并从此开始回采,要求切眼的跨度较大、安全可靠。通过分析山阳煤矿1507工作面切眼的地质条件,以自稳隐形拱理论为基础,应用“自稳隐形拱最大高度公式”确定顶锚杆长度、应用... 综采工作面切眼用来安装综采支架、刮板输送机、采煤机等设备并从此开始回采,要求切眼的跨度较大、安全可靠。通过分析山阳煤矿1507工作面切眼的地质条件,以自稳隐形拱理论为基础,应用“自稳隐形拱最大高度公式”确定顶锚杆长度、应用“极限自稳隐形拱最大高度公式”确定锚索长度、应用“锚入岩层内深度公式”确定锚索锚固长度,并运用其原理对矩形巷道进行了改进,设计了导硐法掘进的刚柔双层网支护的圆弧角矩形切眼。同时在施工中设置了顶板观测站,监测巷道表面收敛量、顶板离层量及锚杆工作荷载等指标指导施工。从其支护效果和支护方案的合理性方面看,成功实现了切眼可靠支护和安全使用。可为类似条件矿井提供借鉴。 展开更多

关键词 巷道掘进 锚网索支护 自稳隐形拱 切眼 设计

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基于自稳隐形拱理论的强风化顶板支护研究 被引量：1

8

作者 王磊 刘国庆 窦锐 《煤炭科技》 2014年第2期20-21,共2页

运用FLAC有限差分法程序,针对凉水井煤矿3-1煤穿越风化带煤巷掘进,分析研究煤巷顶板在有无夹芯(火烧岩)条件下围岩应力场的分布情况,应用自稳隐形拱理论,将岩体承载能力的界限划进锚索锚固范围内,变架棚支护为主动支护,优化支护参数,为... 运用FLAC有限差分法程序,针对凉水井煤矿3-1煤穿越风化带煤巷掘进,分析研究煤巷顶板在有无夹芯(火烧岩)条件下围岩应力场的分布情况,应用自稳隐形拱理论,将岩体承载能力的界限划进锚索锚固范围内,变架棚支护为主动支护,优化支护参数,为复杂层状顶板巷道的支护提供一定的借鉴,具有一定的工程指导意义。 展开更多

关键词 夹芯 自稳隐形拱 应力场 架棚

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高地应力下巷道底板拱结构分析及其应用 被引量：1

9

作者 陈盼 谷拴成 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2022年第4期701-708,共8页

为解决高地应力条件下煤矿巷道底板易发生底鼓且难以支护的技术问题,以巷道底板隐形拱为研究对象,构建了巷道底板隐形拱结构力学模型,理论分析了高地应力条件下巷道底鼓机理,提出了底板支护方案和支护参数确定方法,并通过工程实例验证... 为解决高地应力条件下煤矿巷道底板易发生底鼓且难以支护的技术问题,以巷道底板隐形拱为研究对象,构建了巷道底板隐形拱结构力学模型,理论分析了高地应力条件下巷道底鼓机理,提出了底板支护方案和支护参数确定方法,并通过工程实例验证了该方法的支护效果。结果表明:巷道底板变形破坏实质为底板隐形拱结构逐步向深部发育的过程,底板隐形拱的形态与底板岩层所受水平侧压力和两帮支承压力相关,具体表现为竖直方向椭圆、圆及水平方向椭圆3种不同形态。在巷道底板中布置注浆锚索(杆)可以形成一定厚度的挤密加固拱结构,能有效阻止巷道底板拱结构向深部发育,从而改善巷道底板稳定性;以陕西彬长矿区某矿回风大巷底板修复为例,运用上述理论对该巷道底板支护方案及其参数进行优化设计,现场监测结果表明,巷道底板变形控制效果良好,保证了工作面的安全高效回采。研究成果可为高地应力条件下巷道底板支护参数确定提供理论依据。 展开更多

关键词 围岩控制 高地应力 巷道底板 隐形拱 支护优化

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近距离下层煤回采巷道变形机理及支护研究

10

作者 赵振飞 高雁 刘文学 《煤炭技术》 CAS 2024年第12期62-67,共6页

任家庄煤矿210502工作面回风巷上覆为已回采完毕的210302工作面和210304工作面,受上覆遗留煤柱影响,巷道出现非对称大变形问题。结合工程地质条件,将上覆煤柱和两侧采空区简化为线性荷载,应用半平面体理论,计算出下层煤顶板三向应力,并... 任家庄煤矿210502工作面回风巷上覆为已回采完毕的210302工作面和210304工作面,受上覆遗留煤柱影响,巷道出现非对称大变形问题。结合工程地质条件,将上覆煤柱和两侧采空区简化为线性荷载,应用半平面体理论,计算出下层煤顶板三向应力,并采用应力差值得出巷道变形机理:上覆遗留煤柱改变了下层煤水平、垂直和剪切应力的大小和方向,巷道上、下帮应力的差异性和顶板非均匀荷载导致巷道非对称变形;支护设计与巷道围岩应力不匹配。基于自稳隐形拱理论,建立了顶板荷载不均的自稳隐形拱模型。根据自稳隐形拱包络线,重新设计了210502工作面回风巷非对称支护方案,对关键部位进行补强支护,并进行了工业性试验,监测结果表明该支护方案合理有效。 展开更多

关键词 近距离煤层 遗留煤柱 自稳隐形拱 包络线 非对称

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构造破碎带大巷复修的支护理论与实践 被引量：20

11

作者 黄庆享 冉隆明 李培树 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2008年第6期15-18,27,共5页

太平煤矿南三运输大巷处于地质构造破碎带,通过实测分析,将巷道破坏划分为斜冒型、顶冒型、垮帮型、帮顶冒落型和高冒型五种类型。基于巷道破坏的机理分析,将两帮和顶板作为统一体,建立了自稳隐形拱理论,提出了复修支护的机理和原则,给... 太平煤矿南三运输大巷处于地质构造破碎带,通过实测分析,将巷道破坏划分为斜冒型、顶冒型、垮帮型、帮顶冒落型和高冒型五种类型。基于巷道破坏的机理分析,将两帮和顶板作为统一体,建立了自稳隐形拱理论,提出了复修支护的机理和原则,给出了确定支护参数和工艺的方法,通过实践证实是成功的。 展开更多

关键词 破碎带 巷道维护 自稳隐形拱 复修支护

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跨大巷开采巷道支护技术研究 被引量：2

12

作者 李阳 惠兴田 郭林生 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2015年第2期41-43,共3页

通过三维Midas/GTS数值模拟软件完成了非平面应变问题下的跨大巷开采巷道稳定性分析,并根据自稳隐形拱理论对巷道支护分段处理,确定了锚杆、锚索支护深度,将主动锚杆支护和被动架棚支护运用到复杂地质条件下的巷道加固中,为跨大巷开采... 通过三维Midas/GTS数值模拟软件完成了非平面应变问题下的跨大巷开采巷道稳定性分析,并根据自稳隐形拱理论对巷道支护分段处理,确定了锚杆、锚索支护深度,将主动锚杆支护和被动架棚支护运用到复杂地质条件下的巷道加固中,为跨大巷开采巷道支护提供了可行的技术依据。 展开更多

关键词 跨大巷开采 数值模拟 加强支护 自稳隐形拱理论

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松软破碎顶板开切眼锚网支护技术研究 被引量：1

13

作者 李增伟 惠兴田 《煤炭与化工》 CAS 2013年第8期103-105,128,共4页

为解决松软破碎顶板切眼在开挖过程中顶板离层易严重冒落的问题,针对合阳一矿X502切眼的具体情况,以自稳隐形拱为理论基础,提出了开切眼侧导洞二次掘进成巷的方案,确定了开切眼的支护参数。现场监测结果表明:X502开切眼设计方案有效地... 为解决松软破碎顶板切眼在开挖过程中顶板离层易严重冒落的问题,针对合阳一矿X502切眼的具体情况,以自稳隐形拱为理论基础,提出了开切眼侧导洞二次掘进成巷的方案,确定了开切眼的支护参数。现场监测结果表明:X502开切眼设计方案有效地控制了周围围岩的稳定,实现了松软破碎顶板开切眼安全成巷,为后续矿井工作面切眼施工起到了指导作用。 展开更多

关键词 松软破碎顶板 自稳隐形拱 开切眼 支护

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极近距离立体交叉巷道交错段围岩控制与支护技术 被引量：18

14

作者 陈善昌 《煤炭工程》 北大核心 2018年第10期19-24,共6页

针对极近距离的空间立体交叉巷道交错段的围岩控制,根据自稳隐形拱理论对上方巷道掘进对其下伏巷道造成的影响进行了理论分析,分析认为:当上方巷道在其下伏巷道的自稳隐形拱范围内掘进时,并不会对其下伏巷道顶板造成应力集中现象,而只... 针对极近距离的空间立体交叉巷道交错段的围岩控制,根据自稳隐形拱理论对上方巷道掘进对其下伏巷道造成的影响进行了理论分析,分析认为:当上方巷道在其下伏巷道的自稳隐形拱范围内掘进时,并不会对其下伏巷道顶板造成应力集中现象,而只会增加其下伏巷道自稳隐形拱的高度,从而造成下伏巷道顶板压力的增大。同时,减小上方巷道的跨度能够有效减小其下伏巷道的顶板压力,从而有利于其下伏巷道的顶板稳定性控制。并以南阳坡煤矿极近距离立体交叉巷道为工程背景,计算了上方巷道掘进时其下伏巷道的顶板压力,对掘进通过下伏巷道时进行了数值模拟,以此为依据对立体交叉巷道的交错点的下伏巷道支护进行了优化设计,在上方巷道掘进的过程中保证了下伏巷道的稳定性,为类似工程提供了借鉴意义。 展开更多

关键词 极近距离 交叉巷道 围岩控制 支护技术 自稳隐形拱

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复合顶板中厚煤层沿空掘巷煤柱宽度研究 被引量：2

15

作者 孙龙琦 李阳 赵龙龙 《陕西煤炭》 2014年第4期20-22,共3页

将沿空掘巷煤柱宽度按照沿采场边缘的塑性区、煤柱侧帮锚杆支护作用区和安全余量三部分之和作出了初步确定,采用极限平衡理论计算了采场边缘的塑性区宽度,利用自稳隐形拱理论确定了帮锚杆支护作用区,并通过Midas数值模拟获得了最佳煤柱... 将沿空掘巷煤柱宽度按照沿采场边缘的塑性区、煤柱侧帮锚杆支护作用区和安全余量三部分之和作出了初步确定,采用极限平衡理论计算了采场边缘的塑性区宽度,利用自稳隐形拱理论确定了帮锚杆支护作用区,并通过Midas数值模拟获得了最佳煤柱宽度。根据自稳隐形拱理论对沿空掘巷顺槽进行了支护设计,为复合顶板中厚煤层下沿空掘巷支护提供了理论依据。 展开更多

关键词 沿空掘巷 窄小煤柱 自稳隐形拱理论 数值模拟

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“三软”煤层巷道围岩变形特征及支护参数优化 被引量：3

16

作者 王平 《煤炭与化工》 CAS 2021年第7期6-9,共4页

“三软”厚煤层综采工作面回采巷道的特点是断面大、围岩软、变形大,在巷道掘进过程中,较短时间内易发生破坏失稳,甚至诱发冒顶事故,造成人员伤亡和经济损失。为解决“三软”厚煤层回采巷道掘进及支护难题,以“三软”厚煤层为特殊背景,... “三软”厚煤层综采工作面回采巷道的特点是断面大、围岩软、变形大,在巷道掘进过程中,较短时间内易发生破坏失稳,甚至诱发冒顶事故,造成人员伤亡和经济损失。为解决“三软”厚煤层回采巷道掘进及支护难题,以“三软”厚煤层为特殊背景,采用理论分析方法进行研究,依据“自稳隐型拱”理论方法,分析围岩结构稳定性、“自稳隐形拱”高度,进而分析“三软”厚煤层巷道围岩变形特征及控制机理,为设定回采巷道支护技术指标提供依据。 展开更多

关键词 三软煤层 围岩变形 自稳隐形拱 钻孔窥视

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二里河铅锌矿井下支护方案综述 被引量：2

17

作者 赵林海 李宗利 +1 位作者 王正 张少波 《现代矿业》 CAS 2020年第1期83-86,89,共5页

为总结出一套适合矿山实际的支护方案,二里河铅锌矿在矿山生产的20余年里,引进了多种支护工艺进行试验。矿山根据井巷、硐室所处工程环境,确定了锚杆、钢筋、钢架、混凝土进行单一或组合支护的方案,特别是千枚岩内12.4 m跨度的提升机硐... 为总结出一套适合矿山实际的支护方案,二里河铅锌矿在矿山生产的20余年里,引进了多种支护工艺进行试验。矿山根据井巷、硐室所处工程环境,确定了锚杆、钢筋、钢架、混凝土进行单一或组合支护的方案,特别是千枚岩内12.4 m跨度的提升机硐室支护方式与参数,对矿山软弱岩层大跨度硐室工程支护具有参考价值。采场则按照急倾斜、缓倾斜矿体上盘千枚岩支护为例,分别列举了锚杆、锚杆+锚索支护的工程方案。采场联络巷、矿房行人通道等区域利用支柱+横梁临时支护。不但提高了采场作业安全性,也使采矿损失率降低5%,贫化率降低7%。 展开更多

关键词 地压活动 钢架混凝土 软弱岩层 自稳隐形拱 钢筋拱架

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松软厚煤层大断面切眼锚杆支护技术研究

18

作者 郭林生 惠兴田 李阳 《陕西煤炭》 2015年第2期9-10,22,共3页

为了解决澄合百良旭升煤炭有限公司软厚煤层、破碎顶板大断面切眼锚杆支护问题,运用自稳隐形拱理论对切眼进行了锚网索联合支护参数设计,并通过Midas/GTS数值模拟软件验证了设计的可行性,为类似复杂条件下大断面切眼锚杆支护提供了理论... 为了解决澄合百良旭升煤炭有限公司软厚煤层、破碎顶板大断面切眼锚杆支护问题,运用自稳隐形拱理论对切眼进行了锚网索联合支护参数设计,并通过Midas/GTS数值模拟软件验证了设计的可行性,为类似复杂条件下大断面切眼锚杆支护提供了理论依据。 展开更多

关键词 切眼 锚杆支护 自稳隐形拱理论 数值模拟

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有限差分法在巷道支护方案比选中的应用

19

作者 许岩 惠兴田 《建井技术》 2008年第3期31-33,22,共4页

黄岩汇煤矿15101工作面胶带顺槽原为矩形断面,支护方式为锚杆+钢带+金属网+锚索,巷道施工中发生了变形破坏和冒顶。根据现场观察和对围岩状况的分析,对巷道断面形状和支护方案进行了优化,将巷道断面形状由原来的矩形改为半圆拱形;并运... 黄岩汇煤矿15101工作面胶带顺槽原为矩形断面,支护方式为锚杆+钢带+金属网+锚索,巷道施工中发生了变形破坏和冒顶。根据现场观察和对围岩状况的分析,对巷道断面形状和支护方案进行了优化,将巷道断面形状由原来的矩形改为半圆拱形;并运用三维显式有限差分法程序——FLAC 3D,对"新旧"两种支护方式下的巷道围岩应力状态进行了分析。现场工业性试验表明,"新"支护方案可确保巷道稳定,满足安全生产要求。 展开更多

关键词 有限差分法 胶带顺槽 自稳隐形拱 锚杆 数值模拟

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大断面开切眼一次成巷技术 被引量：2

20

作者 白新荣 《陕西煤炭》 2018年第3期115-117,130,共4页

应用自稳隐形拱理论对董东煤矿50130开切眼顶板稳定性进行了分析,设计了开切眼一次成巷支护方案,确定了锚杆、锚索长度,锚杆直径和间排距。实测表明,采用全断面一次成巷技术减少了工序环节,缩短了开切眼施工时间,取得了较好的经济效益... 应用自稳隐形拱理论对董东煤矿50130开切眼顶板稳定性进行了分析,设计了开切眼一次成巷支护方案,确定了锚杆、锚索长度,锚杆直径和间排距。实测表明,采用全断面一次成巷技术减少了工序环节,缩短了开切眼施工时间,取得了较好的经济效益和社会效益。 展开更多

关键词 开切眼 锚杆施工 自稳隐形拱 一次成巷

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