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题名地下工程约束混凝土支护理论与技术研究进展
被引量：32
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作者
王琦
许硕
江贝
李术才
肖宇驰
辛忠欣
刘博宏
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机构
山东大学岩土工程中心
中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
山东天勤工程科技有限公司
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第8期2760-2776,共17页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51674154,51704125)
山东省重点研发计划资助项目(2018GGX109001)。
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文摘
随着我国地下工程的迅速发展,建设规模不断扩大,工程建设过程中面临大量高应力、极软岩、强采动和断层破碎带等复杂条件,导致围岩变形严重、控制困难,联合支护是复杂条件围岩有效控制的必然选择。工程实践表明,拱架作为联合支护的最后一道防线,其承载能力不足导致冒顶、塌方等事故频发。约束混凝土支护具有承载能力高、塑性韧性好、经济性能优等特点,近年来在矿山工程与隧道工程等领域得到了广泛应用。众多学者在室内试验、理论研究、设计方法、现场施工等方面进行了系统研究。在室内试验方面,进行了约束混凝土基本构件与拱架的力学性能试验研究,为约束混凝土拱架承载力计算理论与设计方法提供了依据。在理论研究方面,建立了拱架内力计算模型,形成了约束混凝土支护强度计算理论。在设计方法方面,进行了约束混凝土拱架整体选型设计、核心混凝土设计、灌注口与排气口设计、节点设计以及拱架间距与纵向连接设计研究。在现场施工方面,形成了矿山巷道复合施工与交通隧道机械施工两大类工法,研发了成套关键技术与装备。对上述研究内容进行了总结,同时对下一步约束混凝土体系设计、施工与验收规范制定以及在交通、水利、市政等不同工程领域的推广应用方面进行了展望。
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关键词
地下工程
约束混凝土
支护
设计方法
施工工艺
现场应用
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Keywords
underground engineering
confined concrete
support
design method
construction technology
field application
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分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
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题名深部高强锚注切顶自成巷方法与验证
被引量：31
- 2
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作者
王琦
张朋
蒋振华
何满潮
李术才
王悦
江贝
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机构
山东大学岩土与结构工程研究中心
中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
山东天勤工程科技有限公司
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期382-397,共16页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52074164,42077267)
山东省重大科技创新工程资助项目(2019SDZY04)。
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文摘
针对深部高应力回采巷道围岩控制难题,以我国最大采深矿井——山东泰安孙村煤矿为工程背景,对传统沿空掘巷、锚杆(索)支护巷道进行监测分析,结果表明:巷道围岩变形量大,破坏范围广,锚杆大部分处于强度劣化区内,难以发挥支护作用,锚索受力大,接近极限破断力。为解决上述问题,系统开展了不同煤柱宽度、地应力大小、顶板围岩强度、切顶高度等影响因素下的数值试验研究,建立了顶板应力释放率、侧向支承压力提升率与围岩变形控制率等定量评价指标,对比分析了多种因素下切顶自成巷与沿空掘巷矿压变化规律与围岩控制机制。基于此,提出了深部高强锚注切顶自成巷方法,利用高强锚注提高巷道顶板完整性,利用顶板预裂切缝切断采空区与巷道顶板之间的应力传递,使巷道处于应力降低区。为进一步验证该方法的合理性,利用自主研发的地质力学模型试验系统,开展了模型试验对比研究,高强锚注切顶自成巷围岩应力比沿空掘巷平均降低20.8%,围岩变形量为后者的45.1%,应力释放与围岩控制效果明显。结合上述研究,提出了相应的工程建议,并在孙村煤矿2215工作面进行了现场应用,监测表明该方法有效控制了巷道围岩变形,实现了无煤柱开采。
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关键词
切顶卸压
高强锚注
无煤柱开采
围岩控制
矿压变化规律
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Keywords
roof cutting and pressure releasing
high strength bolt-grouting
coal mining with no-pillar
surrounding rock control
mining pressure law
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分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
TD823
[矿业工程—煤矿开采]
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