复合扩管式锚索恒阻器的研发与试验研究

1

作者 贾后省 张志明 +4 位作者 刘少伟 王林 江文渊 彭博 付孟雄 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2604-2614,共11页

深部高应力、软弱围岩、强烈采动影响等条件下的巷道围岩频繁出现大变形,此类围岩大变形支护可控性普遍较差,常规锚索因其较低的延伸率无法适应巷道大变形而大量破断或锚固失效,导致巷道出现冒顶隐患。针对此类问题,研发了一种与常规锚... 深部高应力、软弱围岩、强烈采动影响等条件下的巷道围岩频繁出现大变形,此类围岩大变形支护可控性普遍较差,常规锚索因其较低的延伸率无法适应巷道大变形而大量破断或锚固失效,导致巷道出现冒顶隐患。针对此类问题,研发了一种与常规锚索配合使用的复合扩管式恒阻器,其结构主要由止进端盖、扩径管、一体式托盘和锥式锁具组成,通过锥式锁具克服扩径管“扩胀—摩削”所产生的近似恒定的复合阻力,实现围岩大变形过程中的锚索支护阻力恒定,通过理论分析、数值模拟和静力拉伸试验等综合研究方法,系统分析和试验了复合扩管式恒阻器的力学特性和工作稳定性,掌握了该恒阻器扩径增量、锁具锥角对扩径管变形及恒阻器复合阻力的影响规律。试验结果表明:恒阻器复合阻力主要分为阻力快升段和近恒定阻力段2个过程,且近恒定阻力段作为主要阶段达到试验全程的85%~90%;锁具锥角、扩径增量直接影响了扩径管变形及恒阻器力学特性,锁具锥角小于20°时,扩径管变形均匀且恒阻器复合阻力发挥稳定,而扩径增量则决定了恒阻器复合阻力的大小,可通过调整扩径增量获取需要的锚索恒阻力;Ф17.8 mm锚索条件下,当锁具锥角为15°、扩径增量为5 mm时,恒阻器恒定阻力约为265.92 kN,Ф21.8 mm锚索条件下,当锁具锥角为15°,扩径增量为8 mm时,恒阻器恒定阻力约为424.15 kN,且工作状态稳定可靠,可较好的符合大变形巷道的恒阻支护要求。此外,该恒阻器还具有工作稳定性强、恒阻行程及阻力可调、结构简单、安装便捷等特点,是大变形巷道围岩控制技术的有效补充。 展开更多

关键词 大变形巷道 复合扩管 锚索恒阻 拉伸试验

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基于恒阻大变形锚索的滑坡监测预警系统研发及应用 被引量：44

2

作者 陶志刚 李海鹏 +2 位作者 孙光林 尹利洁 张秀莲 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期3032-3040,共9页

随着人类建设活动的日益频繁,天然边坡人工扰动诱发的滑坡灾害逐渐增多,已经严重威胁到人员和工程构筑物的安全与稳定,滑坡监测变得越来越重要。介绍了一种经过改进后的滑坡监测预警系统,该装置基于北斗卫星和通用分组无线服务技术(GPRS... 随着人类建设活动的日益频繁,天然边坡人工扰动诱发的滑坡灾害逐渐增多,已经严重威胁到人员和工程构筑物的安全与稳定,滑坡监测变得越来越重要。介绍了一种经过改进后的滑坡监测预警系统,该装置基于北斗卫星和通用分组无线服务技术(GPRS)双路通讯平台,采用zigbee技术构建多跳自组织无线传感器网络,利用具有能量吸收特性的恒阻大变形锚索替换原来的常规锚索作为传力装置,保证边坡岩体变形2 m锚索不被拉断,实现了对大变形滑坡灾害的全过程监测预警目标。另外,按照红、橙、黄、蓝4个颜色等级,建立了临滑、近滑、次稳定和稳定4级预警准则,并开发出3D自动搜索和处理软件系统,嵌入监测区地形地貌遥感图、地质断面图、监测点分布图等矢量地图,具有自动搜索、监测数据智能处理、监测曲线自动显示和监测信息快速查询等功能。该系统已在南芬露天铁矿推广应用,根据预警准则成功对2011年10月5日发生的滑坡灾害提前5 d发出预警信息,并结合降雨量和累计采矿量监测数据,耦合对比分析滑坡前、后各参数的演变特征,证明滑动力监测参数是滑坡超前预警的惟一有效参数。该系统的成功应用为其他类似边坡的超前监测预警提供了理论和实践依据。 展开更多

关键词 滑坡监测 恒阻大变形锚索 无线传感器网络 实时监测 预警准则

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高恒阻大变形锚索静力学特性数值模拟分析及应用 被引量：7

3

作者 陶志刚 李梦楠 +2 位作者 庞仕辉 谷明 何满潮 《矿业科学学报》 2020年第1期34-44,共11页

近些年,滑坡地质灾害发生的强度和频率逐年上升。在滑坡发生过程中,传统预应力锚索无法抵抗岩土体大变形而发生拉断、破坏、失效等问题。针对上述问题,自主研发了三种不同类型的高恒阻大变形锚索(NPR锚索),其核心结构由恒阻装置与传统... 近些年,滑坡地质灾害发生的强度和频率逐年上升。在滑坡发生过程中,传统预应力锚索无法抵抗岩土体大变形而发生拉断、破坏、失效等问题。针对上述问题,自主研发了三种不同类型的高恒阻大变形锚索(NPR锚索),其核心结构由恒阻装置与传统锚索连接组成。首先,通过现场静力拉伸试验,得到该新型锚索结构最大恒阻力值约850 kN,最大变形量达2000 mm;其次,在ABAQUS中采用STATIC,GENERAL准静态分析方法对静力拉伸条件下恒阻装置的应力应变特性进行数值模拟分析,分析结果证明NPR锚索拉伸过程是一个恒阻且吸收能量的过程;最后,现场应用验证了NPR锚索结构能够随着边坡失稳而产生大变形的特性,避免了传统锚索因大变形而被拉断破坏,实现了滑坡灾害防治、监测、预报智能一体化的目标,为合理解释滑坡体运移规律与监测预警曲线之间的关系提供了科学依据。 展开更多

关键词 恒阻大变形锚索 数值分析 负泊松比 静力拉伸

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恒阻大变形锚索力学特性及其在深部切顶留巷中的应用 被引量：17

4

作者 陈上元 赵波 +4 位作者 赵菲 袁广祥 王洪建 王小东 郭志飚 《煤炭工程》 北大核心 2020年第11期103-107,共5页

为解决深部围岩变形量大、常规支护材料易破断失效的问题,对恒阻大变形锚索结构、工作原理及力学特性进行了研究。室内试验结果显示:恒阻锚索在静力拉伸和动力冲击过程中均能保持350kN的恒定工作阻力,显示了恒阻锚索良好的抵抗冲击、恒... 为解决深部围岩变形量大、常规支护材料易破断失效的问题,对恒阻大变形锚索结构、工作原理及力学特性进行了研究。室内试验结果显示:恒阻锚索在静力拉伸和动力冲击过程中均能保持350kN的恒定工作阻力,显示了恒阻锚索良好的抵抗冲击、恒阻吸能特性。将恒阻锚索应用到深部切顶留巷工程中,留巷期间恒阻锚索大部分都产生一定的缩进量,较好地吸收了深部围岩变形能量,留巷围岩在滞后工作面约300m时达到稳定状态,各项指标均能满足现场使用要求,恒阻锚索较好地控制了深部留巷围岩变形,从而验证了恒阻锚索支护的可靠性。 展开更多

关键词 恒阻大变形锚索 力学特性 切顶留巷 深部开采

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高地应力软岩隧道围岩大变形NPR锚索控制方法研究 被引量：21

5

作者 陶志刚 任树林 +3 位作者 王丰年 乔亚飞 唐绍武 何满潮 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2020年第S02期82-92,共11页

为解决高地应力软岩隧道建设过程中支护结构破坏、围岩大变形等问题,依托地处炭质板岩地层,具有地质构造复杂、断层发育、埋深大、地应力极高等特点的木寨岭特长公路隧道工程,对隧道围岩NPR锚索支护方案进行研究。首先,采用原位试验、... 为解决高地应力软岩隧道建设过程中支护结构破坏、围岩大变形等问题,依托地处炭质板岩地层,具有地质构造复杂、断层发育、埋深大、地应力极高等特点的木寨岭特长公路隧道工程,对隧道围岩NPR锚索支护方案进行研究。首先,采用原位试验、现场勘察和室内试验方法,对其地质条件及破坏成因进行分析;然后,利用自主研发的高预紧力恒阻大变形锚索(NPR锚索)材料,设计出一种能够控制公路隧道围岩大变形的NPR锚索综合控制体系;最后,使用该控制体系在现场进行工业性试验,通过对NPR锚索加固区的围岩变形量、钢拱架应力和NPR锚索受力进行实时监测,分析NPR锚索支护方案的围岩控制效果。试验结果表明:采用NPR锚索“非对称布设和长-短锚索组合搭配”的综合控制体系,能有效控制隧道围岩初期支护大变形难题,最大变形量从2936 mm控制到240 mm以内,消除了初期支护侵限、开裂等破坏隐患,控制效果显著。 展开更多

关键词 软岩隧道 支护设计 恒阻大变形锚索(npr锚索) 围岩变形机制 高地应力 炭质板岩

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坚硬厚层顶板切顶卸压自成巷恒阻锚索支护应用 被引量：9

6

作者 王炯 刘雨兴 +3 位作者 马新根 蒋骞骞 张正俊 高韧 《煤炭工程》 北大核心 2019年第10期46-49,共4页

为了控制塔山煤矿8304工作面在切顶卸压过程中巷道顶板的下沉变形现象,保证成巷过程及巷道二次复用期间顶板围岩的稳定性,在预留巷道顶板原支护的基础上采用恒阻大变形锚索对顶板进行补强支护。运用理论计算并结合现场实际条件,选用长度... 为了控制塔山煤矿8304工作面在切顶卸压过程中巷道顶板的下沉变形现象,保证成巷过程及巷道二次复用期间顶板围岩的稳定性,在预留巷道顶板原支护的基础上采用恒阻大变形锚索对顶板进行补强支护。运用理论计算并结合现场实际条件,选用长度为9. 3m,支护密度0. 8根/m^2的恒阻大变形锚索加固顶板。现场应用结果表明:巷道顶板下沉量较小,成巷效果良好,可以满足复用生产要求,说明恒阻大变形锚索能很好适应切顶卸压自成巷对巷道顶板的变形影响,也为其他类似条件下沿空留巷顶板支护提供一定参考。 展开更多

关键词 切顶卸压 自成巷 顶板支护 恒阻大变形锚索 无煤柱

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跨断层切顶卸压自成巷顶板变形机理及控制技术研究 被引量：2

7

作者 郭志飚 赵元欣 +3 位作者 杨东山 高敬威 尹松阳 蒯孝辉 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期14-28,共15页

针对跨断层切顶卸压自成巷顶板变形大不易支护的问题,以棋盘井煤矿东区11101工作面运输巷为工程背景,探究跨断层切顶卸压自成巷顶板变形机理,研究“切顶卸压+恒阻锚索”支护对跨断层切顶卸压自成巷顶板变形的控制效果。建立力学分析模... 针对跨断层切顶卸压自成巷顶板变形大不易支护的问题,以棋盘井煤矿东区11101工作面运输巷为工程背景,探究跨断层切顶卸压自成巷顶板变形机理,研究“切顶卸压+恒阻锚索”支护对跨断层切顶卸压自成巷顶板变形的控制效果。建立力学分析模型研究断层及切顶卸压自成巷顶板各相关参数对巷道直接顶应力的影响,将切顶卸压自成巷顶板变形过程划分为4个阶段,研究巷道顶板各阶段及总垂直位移量计算方法并给出计算公式,并将相关参数代入公式求解跨断层切顶卸压自成巷顶板垂直位移量;利用3DEC数值模拟软件建立跨断层切顶卸压自成巷数值计算模型,研究断层附近巷道顶板应力应变演化规律及恒阻锚索控制效果,研究结果表明:数值模拟上下盘巷道顶板变形数据与理论分析所得数据结果误差分别为1.14%、4.04%;恒阻锚索能够有效减小巷道顶板变形,与未使用恒阻锚索模型相比,上盘巷道切缝侧顶板垂直位移量减小至16.8%,下盘巷道切缝侧顶板垂直位移量减小至50.7%;上下盘巷道顶板在工作面回采过巷道测点断面过程中出现不同程度的应力集中,其中上盘巷道顶板的垂直应力集中值大于下盘巷道,分别为5.72 MPa和4.48 MPa;恒阻锚索通过减缓断层附近巷道顶板变形速率,待巷旁碎石帮充填完成后与碎石帮共同对巷道顶板变形进行控制;将11101工作面运输巷围岩位移监测数据与理论模型计算结果相比较,误差均在10%以内,证明“切顶卸压+恒阻锚索”支护方式对跨断层巷道顶板变形具有良好的控制效果。 展开更多

关键词 切顶卸压 跨断层开采 3DEC 顶板变形 应力应变演化 恒阻锚索

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南山煤矿软岩巷道恒阻控制对策研究 被引量：1

8

作者 吴永纯 《中国矿业》 北大核心 2016年第6期91-94,99,共5页

本文通过对南山煤矿东部区工程地质条件和工程现状的调查研究,发现该区域巷道发生变形破坏的范围大,具有顶板下沉量大、两帮变形严重且呈明显的不对称性、底臌等特征,因此在对该区域软岩巷道进行支护时,应使用既要满足在巷道变形初期能... 本文通过对南山煤矿东部区工程地质条件和工程现状的调查研究,发现该区域巷道发生变形破坏的范围大,具有顶板下沉量大、两帮变形严重且呈明显的不对称性、底臌等特征,因此在对该区域软岩巷道进行支护时,应使用既要满足在巷道变形初期能及时阻止围岩变形,又要满足能够持续性的吸收围岩释放出的巨大能量的支护材料,并且还要解决底臌变形严重的问题。并据此有针对性的提出了以NPR高预应力恒阻锚杆(索)+底脚锚管索为支护方案的巷道稳定性控制对策,根据现场工程地质条件和围岩性质建立相应的工程地质模型,通过FLAC3D数值模拟对支护对策的可靠性进行验证。最后以南山矿东部区-120总回风巷为工程背景,将传统支护方式和新支护方案进行实际应用对比,现场监测结果证明了支护方案的合理性。 展开更多

关键词 软岩巷道支护 数值模拟 变形破坏机理 npr高预应力恒阻锚杆

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负泊松比效应锚索的力学特性及其在冲击地压防治中的应用研究 被引量：116

9

作者 何满潮 王炯 +1 位作者 孙晓明 杨晓杰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期214-221,共8页

冲击地压发生强度、危害程度及频次呈急剧增加趋势,现有支护材料无法满足冲击力作用下巷道防护的要求,基于负泊松比材料的特殊力学特性,结合井下巷道冲击大变形控制的需求,研发了具有负泊松比效应新型高恒阻大变形锚索。采用室内力学实... 冲击地压发生强度、危害程度及频次呈急剧增加趋势,现有支护材料无法满足冲击力作用下巷道防护的要求,基于负泊松比材料的特殊力学特性,结合井下巷道冲击大变形控制的需求,研发了具有负泊松比效应新型高恒阻大变形锚索。采用室内力学实验和现场爆破模拟冲击试验相结合的方法,对新型锚索的防冲力学特性进行了研究,结果表明恒阻锚索能够在静力拉伸作用下产生滑移拉伸变形的同时保持350 kN左右的恒定阻力,多次落锤冲击动力作用下,能够通过保持恒定阻力并产生拉伸变形来吸收冲击能量。以沈阳红阳三矿1213回风联络巷为工程背景,提出了现场采用爆破形式模拟冲击地压的现场防冲方案,试验表明高恒阻大变形锚索在爆炸冲击力作用下可以产生瞬间滑移变形,从而吸收爆炸产生的冲击能量,并具有保持恒定阻力的特殊力学性能;通过现场对比试验可知,在相同当量爆破冲击能量作用下,普通锚索试验段完全崩垮,恒阻锚索试验段整体稳定,验证了恒阻大变形锚索比普通锚索具有更好的抗冲击力学性能。 展开更多

关键词 冲击地压 负泊松比效应 恒阻大变形锚索 现场防冲试验 防冲力学特性

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西南地区节理化薄层软岩隧道大变形力学机理及支护控制方法 被引量：7

10

作者 陶志刚 李梦楠 +2 位作者 张博 李慧茹 史广诚 《矿业科学学报》 CSCD 2023年第4期452-463,共12页

针对西南山区高地应力软岩隧道支护结构破坏、围岩大变形等问题,以云南昌宁隧道为工程背景,分析了隧道围岩大变形破坏模式及力学机理,开展了软岩隧道NPR锚索应力补偿支护技术应用研究工作。首先采用现场勘查和室内试验的方法,对隧道地... 针对西南山区高地应力软岩隧道支护结构破坏、围岩大变形等问题,以云南昌宁隧道为工程背景,分析了隧道围岩大变形破坏模式及力学机理,开展了软岩隧道NPR锚索应力补偿支护技术应用研究工作。首先采用现场勘查和室内试验的方法,对隧道地质条件及破坏成因进行分析;然后,研究了昌宁隧道影响围岩稳定性的主要控制因素和围岩破坏模式,提出了以NPR锚索为核心的应力补偿支护技术;最后,通过现场试验分析了NPR锚网耦合支护条件下昌宁隧道围岩控制效果。结果表明:岩层挤压弯折和层间剪切滑移是昌宁隧道围岩破坏的主要模式;以NPR锚索为核心的应力补偿支护技术能有效控制隧道围岩初期支护大变形,隧道围岩最大变形量从2150 mm降低到100 mm以内,效果显著。研究成果可为软岩隧道大变形的防治提供参考。 展开更多

关键词 软岩隧道 破坏模式 恒阻大变形锚索(npr锚索) 开挖补偿

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沿空切顶成巷段巷道围岩变形规律研究 被引量：17

11

作者 汤建泉 霍雪峰 +2 位作者 杨华富 朱仲帅 刘洪亮 《矿业安全与环保》 北大核心 2020年第1期40-44,共5页

以宏景塔一矿回采工作面为研究对象,基于切顶卸压无煤柱自动成巷技术原理,采用数值模拟计算和现场实测的方法,对该矿成巷段巷道围岩支承压力分布及围岩变形规律进行分析。研究结果表明:随着工作面向前推进,巷道围岩支承压力呈先增大后... 以宏景塔一矿回采工作面为研究对象,基于切顶卸压无煤柱自动成巷技术原理,采用数值模拟计算和现场实测的方法,对该矿成巷段巷道围岩支承压力分布及围岩变形规律进行分析。研究结果表明:随着工作面向前推进,巷道围岩支承压力呈先增大后减小最后趋于稳定的变化趋势,支承压力稳定值为13.5 MPa;受工作面回采动压的影响,距离工作面70 m以内,锚索受力急剧增大到恒阻值、巷道围岩变形明显;距离工作面70~150 m,锚索受力迅速减小、巷道围岩变形逐渐变缓;在距离工作面150 m之后,锚索受力仅有微量变化、巷道围岩变形趋于稳定。因此确定支护体回撤保守安全位置为工作面后方150 m。工程实践表明:所设支护体回撤距离能够应对巷道围岩变形,成巷效果良好。 展开更多

关键词 切顶留巷 围岩变形 动压影响 支护体回撤 支承压力 恒阻大变形锚索

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千米深井切顶卸压自成巷支护技术及应用 被引量：8

12

作者 郭志飚 王程中 +2 位作者 尹松阳 杨东山 张帅 《煤炭工程》 北大核心 2024年第5期58-62,共5页

为了解决深部复杂条件下的切顶卸压自成巷难题,以红阳三矿703工作面运输巷道为研究对象,从恒阻大变形锚索超前支护、切顶巷内支护、切顶巷旁支护三个方面研究了切顶卸压沿空成巷支护技术,并对现场试验巷道顶板受力以及巷道围岩变形量进... 为了解决深部复杂条件下的切顶卸压自成巷难题,以红阳三矿703工作面运输巷道为研究对象,从恒阻大变形锚索超前支护、切顶巷内支护、切顶巷旁支护三个方面研究了切顶卸压沿空成巷支护技术,并对现场试验巷道顶板受力以及巷道围岩变形量进行了监测。结果表明:在超前工作面实施爆破切顶能够极大降低巷道所受应力,成巷区巷道顶板整体下沉量较小,巷中顶板最大下沉量约385 mm,平均下沉量约280 mm,巷中底鼓最大值545 mm,碎石巷帮无明显侧鼓现象,实体煤帮无明显片帮现象,满足安全和使用要求,巷道围岩变形在可控范围内,留巷效果良好。 展开更多

关键词 千米深井 切顶卸压 沿空留巷 恒阻大变形锚索

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南芬露天采场楔形滑坡机理及滑动力监测预警分析 被引量：12

13

作者 陶志刚 孟祥臻 +4 位作者 马成荣 朱淳 何满潮 王长军 张海江 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3149-3158,共10页

近些年,南芬露天铁矿开采深度越来越大,局部已经形成552 m高边坡(标高142~694 m)。由于主采场断面呈"V"字型展布,采场底部空间日益狭小,滚石和滑坡灾害有效避险空间丧失,严重威胁人员和机械的安全。针对上述问题,矿山启动了... 近些年,南芬露天铁矿开采深度越来越大,局部已经形成552 m高边坡(标高142~694 m)。由于主采场断面呈"V"字型展布,采场底部空间日益狭小,滚石和滑坡灾害有效避险空间丧失,严重威胁人员和机械的安全。针对上述问题,矿山启动了三期扩帮四期开采工程,受老滑坡体影响,下盘扩帮过程中连续3年发生了多次局部滑坡灾害。针对"2016-1101滑坡"深部滑动力监测预警曲线进行分析,结合现场调查,判断其滑坡成因和破坏模式;采用赤平极射投影法分析了滑坡发生机理和滑坡体安全系数;利用FLAC3D中的Fish语言构建了具有负泊松比特性的恒阻大变形锚索(NPR)数值分析模型,并对"2016-1101滑坡"进行数值建模分析,将实际监测结果和模拟结果进行对比,发现二者具有显著的一致性,为其他类似边坡的滑坡机理分析和数值模拟计算提供了理论和实践依据。 展开更多

关键词 楔形滑坡 npr恒阻大变形锚索 滑动力监测 数值模拟 预警准则

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大埋深破碎顶板煤层切顶卸压成巷技术研究 被引量：36

14

作者 杨晓杰 王二雨 +2 位作者 张民 王嘉敏 王进 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第9期86-91,共6页

为解决预留煤柱造成的资源浪费问题,基于城郊煤矿大埋深破碎顶板特殊条件,对切顶卸压成巷开采技术可行性进行研究。根据城郊煤矿21304综采工作面的地质情况,工作面留巷段采用定向预裂爆破技术辅之以恒阻大变形锚索对留巷段进行加强支护... 为解决预留煤柱造成的资源浪费问题,基于城郊煤矿大埋深破碎顶板特殊条件,对切顶卸压成巷开采技术可行性进行研究。根据城郊煤矿21304综采工作面的地质情况,工作面留巷段采用定向预裂爆破技术辅之以恒阻大变形锚索对留巷段进行加强支护,留巷段沿工作面方向距回采侧煤壁200 mm处预留深8 m、间距600 mm、与垂直方向成15°预裂孔进行定向爆破切缝;在顶板施工两排长10 m,距切缝孔300 mm,间排距400 mm×700 mm,预紧力不小于280 k N的恒阻锚索进行永久支护。留巷试验段减小了大埋深破碎顶板对留巷技术的影响,实现了大埋深条件下沿空留巷无煤柱开采,并为切顶卸压沿空留巷技术在类似条件的矿井应用提供经验。 展开更多

关键词 沿空留巷 切顶卸压 恒阻大变形锚索 软岩支护

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塔山煤矿综采工作面切顶留巷技术 被引量：37

15

作者 王炯 刘雨兴 +2 位作者 马新根 蒋骞骞 张正俊 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期27-34,共8页

为解决塔山煤矿三采区采掘接替紧张的问题,采用切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术在该采区进行切顶留巷试验研究。首先,系统介绍了切顶留巷技术原理、工艺流程及切顶留巷关键技术;其次,结合该煤矿工程地质条件,采用理论分析计算、数值软... 为解决塔山煤矿三采区采掘接替紧张的问题,采用切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术在该采区进行切顶留巷试验研究。首先,系统介绍了切顶留巷技术原理、工艺流程及切顶留巷关键技术;其次,结合该煤矿工程地质条件,采用理论分析计算、数值软件模拟和现场爆破试验等方法,得出顶板预裂切缝高度为7.5 m、切缝角度为15°、恒阻锚索长度为9 m等关键参数,单孔最优装药结构为4+3+3+2,孔间距500 mm。留巷稳定后,顶板最大下沉量为188 mm,底鼓最大值为100 mm,两帮收缩最大值为164 mm,监测结果表明切顶卸压条件下,留巷效果满足生产需求。 展开更多

关键词 切顶卸压 沿空留巷 恒阻大变形锚索 聚能爆破

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大型复杂露天矿边坡三维建模方法及加固对策研究 被引量：5

16

作者 陶志刚 任树林 +2 位作者 庞仕辉 徐浩田 何满潮 《矿业科学学报》 CSCD 2021年第4期397-408,共12页

针对内蒙古长山壕露天金矿西南采场发生大规模倾倒失稳变形现状,本研究对西南采场工程地质条件、岩体结构类型以及变形破坏特征进行系统调查,详细介绍3DMine-FLAC^(3D)大型复杂地质体高精度耦合建模方法及建模过程。在此基础上提出以恒... 针对内蒙古长山壕露天金矿西南采场发生大规模倾倒失稳变形现状,本研究对西南采场工程地质条件、岩体结构类型以及变形破坏特征进行系统调查,详细介绍3DMine-FLAC^(3D)大型复杂地质体高精度耦合建模方法及建模过程。在此基础上提出以恒阻大变形锚索为核心的边坡加固方案,并采用数值模拟方法与原支护方案进行对比研究。研究结果表明,西南采场地质结构复杂,断层节理发育,倾倒区岩体以抗弯强度较低的板岩、片岩为主,且支护结构采用小变形锚索,无法抵抗边坡大变形而导致倾倒失稳的发生;3DMine-FLAC^(3D)耦合建模方法实现了复杂地质体的精确建模;采用恒阻大变形锚索加固方案能有效控制边坡失稳变形,取得较好的支护效果。 展开更多

关键词 边坡工程 倾倒变形 耦合建模 变形机制 恒阻大变形锚索

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大采高工作面切顶留巷支护参数优化研究 被引量：36

17

作者 迟宝锁 周开放 +3 位作者 何满潮 杨军 王琦 马新根 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第8期128-133,共6页

针对大采高开采条件下煤层较厚,在切顶留巷技术现场实施过程中,常遭受矿压显现剧烈、巷道变形严重,给留设巷道的顶板支护带来难题,以柠条塔煤矿大采高S1201工作面为工程背景,采用恒阻大变形锚索作为巷道顶板的关键支护设备,在现场进行了... 针对大采高开采条件下煤层较厚,在切顶留巷技术现场实施过程中,常遭受矿压显现剧烈、巷道变形严重,给留设巷道的顶板支护带来难题,以柠条塔煤矿大采高S1201工作面为工程背景,采用恒阻大变形锚索作为巷道顶板的关键支护设备,在现场进行了5种不同支护方案的对比试验,通过对比不同支护方案下的顶板下沉规律,得到了有效的切顶留巷顶板支护参数。结果表明:S1201区段运输平巷有效且经济的架后补强支护方式是在原支护的基础上,于切缝侧补强1排恒阻锚索,锚索长度增加至9 000 mm,排距2 000 mm,除此之外补打3列普通锚索,普通锚索间距1 500 mm,普通锚索间去掉W钢带。该工程的成功应用为国内厚煤层切顶留巷技术提供了借鉴。 展开更多

关键词 大采高 切顶留巷 恒阻大变形锚索 顶板下沉

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复杂条件下边坡稳定性监测预警研究 被引量：7

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作者 孙光林 胡江春 +2 位作者 陶志刚 王进 赵帅 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期60-67,共8页

目的解决受地层岩性、地质构造、水文地质和采矿空区等复杂条件影响下的边坡稳定性监测预警问题.方法以戒台寺古滑坡体为例,基于戒台寺边坡地质条件分析基础,采用边坡监测预警系统对戒台寺滑坡稳定性进行实时监测预警.研究了系统的感知... 目的解决受地层岩性、地质构造、水文地质和采矿空区等复杂条件影响下的边坡稳定性监测预警问题.方法以戒台寺古滑坡体为例,基于戒台寺边坡地质条件分析基础,采用边坡监测预警系统对戒台寺滑坡稳定性进行实时监测预警.研究了系统的感知层、传输层、应用层,根据恒阻大变形锚索受力状况证明了古滑坡体下滑力监测的可行性.结果在戒台寺安装的3个边坡稳定性监测预警站点应用结果表明,滑动力相对变化值PV处于动态变化调整之中,30005#、30002#和30004#监测站点PV的最大值分别为10%、14%和7%,没有出现滑动力增量ΔP持续增大或减小且PV大于10%的情况,说明戒台寺滑坡暂时处于稳定模式状态.结论研究成果为类似滑坡监测工程提供了一种可靠、有效、崭新的解决方案. 展开更多

关键词 边坡稳定性 复杂条件 恒阻大变形锚索 监测预警

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厚层坚硬顶板无煤柱自成巷开采关键控制技术 被引量：1

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作者 刘晓宇 于世波 +1 位作者 王志修 曹聪 《中国矿业》 2023年第S01期295-302,共8页

厚层坚硬顶板的无煤柱自成巷开采相比一般条件顶板带来的问题突出。系统总结了关于厚层坚硬顶板无煤柱开采的关键控制技术,包括采用分级综合预裂爆破技术体系、高恒阻大变形锚索支护技术和挡矸防冲支护技术体系,研究内容完善了无煤柱自... 厚层坚硬顶板的无煤柱自成巷开采相比一般条件顶板带来的问题突出。系统总结了关于厚层坚硬顶板无煤柱开采的关键控制技术,包括采用分级综合预裂爆破技术体系、高恒阻大变形锚索支护技术和挡矸防冲支护技术体系,研究内容完善了无煤柱自成巷开采的技术框架,进一步推动煤炭开采行业技术革新。 展开更多

关键词 坚硬顶板 无煤柱开采 切顶卸压 爆破预裂 恒阻大变形锚索 挡矸防冲

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8.2m超大采高综采工作面回撤通道设计与实践 被引量：3

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作者 庞世界 《煤矿开采》 北大核心 2018年第4期45-49,共5页

超大采高工作面回撤可能遇到停面方案难以确定、回撤通道垛式支架接顶困难、末采期间来压规律变化、大断面贯通支护难以有效保证等问题,为实现8.2m超大采高综采工作面设备的安全高效回撤,以金鸡滩煤矿8.2m超大采高综采工作面回撤通道设... 超大采高工作面回撤可能遇到停面方案难以确定、回撤通道垛式支架接顶困难、末采期间来压规律变化、大断面贯通支护难以有效保证等问题,为实现8.2m超大采高综采工作面设备的安全高效回撤,以金鸡滩煤矿8.2m超大采高综采工作面回撤通道设计影响关键因素研究为例,介绍了回撤通道设计主要情况,创新性地提出了使用恒阻大变形锚索,研究了回撤通道稳定性,结果表明可以实现安全快速回撤,为类似矿井提供了技术参考和指导。 展开更多

关键词 超大采高 回撤通道 设计 恒阻大变形锚索

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