|
|
|
题名
|
作者
|
年代
|
出处
|
被引量
|
| 1 | 国内外煤巷支护技术研究进展显示文摘简要总结我国煤巷支护领域现阶段的部分主要成果,同时阐述国外煤巷支护技术研究现状。国内煤巷支护技术近些年主要是围绕锚杆支护而开发的多种单一或组合支护系统,但是煤巷支护现场不断涌出了的新问题;国外煤巷支护系统具有多样性,为我国煤巷支护理论、装备及技术研究的进一步完善、多元化发展尤其是千米深井煤巷围岩控制带来了有益的启发。笔者综合采用理论分析、模型试验、数值模拟及现场试验等多种研究方法对煤巷支护深入研究,提出煤巷强帮强角支护理论与技术、纵向梁复合式支护技术、协同支护技术、抗剪锚管索支护技术,实现了真正意义上的'锚杆锚索一体化(协同)支护'。此外,基于研制的动压巷道物理模型试验装置,改进了煤巷支护模拟技术,然后讨论了每项技术的创新点、适用条件及意义、存在的不足及改进方向。最后,基于上述研究成果,提出了我国煤巷支护技术发展趋势与建议,未来煤巷支护将采用多种主动支护工艺相结合或主被动支护相结合等多元化方法,并逐步向智能支护方向发展。 | 单仁亮 彭杨皓 孔祥松 肖禹航 原鸿鹄 黄博 郑赟 | 2019 | 岩石力学与工程学报2019，38，12： | 92 |
| 2 | 大变形回采巷道蝶叶型冒顶机理与控制显示文摘大变形回采巷道冒顶控制问题一直以来是制约煤矿安全高效回采的重大难题,根据巷道围岩蝶形塑性区理论,以保德矿大变形回采巷道围岩非均匀破坏为背景,分析了回采巷道采动应力场的非均匀演化规律及其作用下的塑性区形态特征。研究表明:1高偏应力环境下巷道围岩塑性区会呈现蝶形分布,蝶形塑性区具有方向性,蝶叶位置会随着主应力方向的变化而改变;2受采动影响后,回采巷道围岩中会产生较大偏应力,且最大主应力方向向回采工作面一侧发生倾斜偏转,使蝶叶位于巷道顶板;3顶板蝶叶内岩石遭到严重破坏,同时伴有巨大膨胀压力和强烈变形,当锚杆(索)不能承受蝶叶内围岩重量时,巷道便发生蝶叶型冒顶。提出采用接长锚杆控制大变形巷道蝶叶型冒顶的方法,现场应用效果良好,为大变形回采巷道冒顶控制提供了新手段。 | 赵志强 马念杰 郭晓菲 赵希栋 樊龙 | 2016 | 煤炭学报2016，41，12： | 67 |
| 3 | 深部高应力巷道围岩预留变形控制技术显示文摘采用理论分析、数值计算、现场试验等手段,研究了支护阻力对深部高应力巷道围岩变形与塑性区的影响,提出了支护结构应满足围岩大变形的协调支护原则。研究结果表明:在现有支护条件下,支护阻力对深部高应力巷道围岩变形、塑性区影响十分有限,深部高应力巷道围岩总是存在一部分变形量依靠现有支护水平无法控制,将此部分围岩变形量称之为巷道围岩的'给定变形',并且这种'给定变形'随着开采深度的增加而增大;因此,对于深部高应力巷道围岩变形控制,可在巷道掘进时预留一定的变形空间,并要求支护结构应能够适应巷道围岩的大变形,以维持围岩的完整性,同时保障支护结构本身能够持续不断提供支护阻力而又不出现断裂失效。工程实践结果表明:考虑预留变形并采用'锚杆+自动让压桁架锚索'为主体,锚索加固为辅助的综合控制技术可较好的控制巷道围岩的稳定性,保障了巷道服务期间的安全使用。 | 王卫军 袁超 余伟健 赵延林 彭文庆 吴海 彭刚 屈延嗣 | 2016 | 煤炭学报2016，41，9： | 53 |
| 4 | 高应力软岩巷道围岩塑性区恶性扩展过程及其控制显示文摘以曲江煤矿-850 m东大巷延伸段深部高应力软岩巷道为工程背景,采用理论分析、数值计算、现场试验等手段,分析了高应力软岩巷道围岩塑性区的产生、形成过程。塑性区的发展一般经历5个阶段,即塑性点的出现、塑性环的形成、塑性环局部畸变、塑性区非均匀扩展、塑性区恶性扩展等。认为巷道围岩失稳主要是塑性环的局部畸变导致了塑性区的恶性扩展所致,要控制巷道围岩稳定,关键对策是控制塑性环的局部畸变,其次是控制塑性区的恶性扩展,使围岩塑性区尽可能均匀缓慢发展。根据塑性区控制原理,提出了'锚网索喷+底板锚索+局部锚索或注浆加强'的支护方案并在该巷道实施。数值计算表明,该巷道塑性区总体均匀发展,没有发生恶性扩展。现场监测结果显示,所采用的支护方案较好地控制了围岩。 | 王卫军 郭罡业 朱永建 余伟健 | 2015 | 煤炭学报2015，40，12： | 60 |
| 5 | 我国煤矿巷道支护理论及技术的现状与发展趋势显示文摘巷道支护理论和技术是煤矿岩层控制研究的核心内容。本文系统梳理了煤矿巷道的代表性支护理论,从围岩内部、巷道表面和复合控制三个方面详细阐述和分析了巷道支护技术,在此基础上,探讨了巷道支护下一步可能的研究重点。在支护理论方面,新奥法、松动圈、围岩强度强化等理论较为成熟,承压环、强帮强角和等强支护等新理论不断涌现。支护技术方面,围岩内部支护包括锚杆(索)、注浆和卸压技术;表面支护主要包括砌碹、金属支架和钢管混凝土支架支护技术;复合控制主要包括注浆-锚杆(索)、棚-索以及注浆-棚-索复合技术,并重点介绍了新型的全空间桁架锚索协同控制技术。总的来看,围岩与支护体的协同作用机制、新支护材料和技术体系、让压机理和技术以及成熟定量的支护设计方法等仍需深入研究。 | 刘德军 左建平 刘海雁 洪紫杰 文金浩 史月 | 2020 | 矿业科学学报2020，5，1： | 49 |
| 6 | 非等压圆形巷道围岩塑性区边界方程及应用显示文摘由于双向非等压应力条件作用下的圆形巷道弹塑性问题求解难度较大,目前难以得到精确解析解。基于Mohr-Coulomb强度准则,将Kirsch解代入塑性条件中研究了非等压应力条件下圆形巷道围岩塑性区近似边界方程、分析了塑性区影响因素及形成力学机制。结果表明:侧压系数影响塑性区形态,原岩应力方向影响蝶形塑性区蝶叶方位,巷道半径与围岩岩性对塑性区形态均没有影响,但对塑性区的发育深度起着决定作用;侧压系数不等于1时,最大主应力方向不再平行于巷道切向,最小主应力方向不再经过巷道中心位置,引起围岩剪切破坏方向发生变化,而塑性区的扩展受控于最大剪应力的分布,此时塑性区形态偏离圆形;剪应力峰值点曲线与塑性区边界均随侧压系数变化而发生变化,但塑性区边界总是位于剪应力云图中最大剪应力峰值位置,且侧压系数越小主应力方向变化越大,塑性区不规则形态越明显;该求解方法没有考虑塑性区对弹性区应力的影响,属于近似求解法,但塑性区形态、发育规律与数值模拟结果相一致,并对解决工程问题具有指导作用,说明该塑性区边界方程近似解法是可信的。通过该近似方程能够掌握巷道围岩塑性区发育扩展规律,依此提出的可接长锚杆支护技术能够有效解决深部巷道锚杆易随顶板整体下沉、锚索破断引发的冒顶问题,较好的消除了冒顶隐患。 | 王卫军 董恩远 袁超 | 2019 | 煤炭学报2019，44，1： | 45 |
| 7 | 深部大变形巷道锚杆支护理论与技术研究进展显示文摘深部大变形巷道的锚杆支护问题是目前煤炭开采领域科学研究的热点之一.简要总结了传统的锚杆支护理论和近年来国内外学者专家提出的深部巷道支护新理论和新技术,介绍了本团队在深部巷道锚杆支护研究方面取得的阶段性成果.认为深部巷道围岩存在不可控的'给定变形';锚杆预应力及支护阻力无法控制深部巷道塑性区的发展,预应力对抑制破碎区围岩的离层、剪胀等非连续变形作用较大;锚杆施加高预应力可在围岩中产生较大压应力带,充分发挥锚杆主动支护作用与群锚功能,可有效降低塑性区向深处扩展速率;锚杆从支护到失效,其锚固力随围岩变形一般要经历稳定、减小、残余锚固力3个阶段;深部大变形巷道锚杆支护应满足2个条件,所受载荷不超过极限强度、锚固基础不受塑性区影响;采用基于高阻让压设计理念的可接长锚杆能较好的适应深部巷道锚杆支护要求. | 王卫军 董恩远 袁超 袁越 | 2017 | 矿业工程研究2017，32，2： | 17 |
| 8 | 含软弱夹层顶板采动巷道冒顶机理与控制方法显示文摘为揭示采动巷道顶板软弱夹层位态与冒顶的内在关联,以南山矿回采巷道为工程背景,采用理论分析、数值模拟、现场探测等综合研究方法,研究了含软弱夹层顶板采动巷道围岩破裂形态及冒顶机理.结果表明:巷道顶板整体的破裂形态主要取决于软弱夹层厚度、破坏状态及其下位坚硬岩层物理力学性质.采动影响作用下,巷道顶板软弱夹层极易出现破坏,并伴有强烈的膨胀变形压力,有可能致使顶板整体破裂,南山矿回采巷道顶板软弱夹层下位坚硬岩层不足1.0 m时,则出现冒顶隐患.据此,提出了含软弱夹层顶板采动巷道冒顶控制应以抑制软弱夹层破裂区扩展为主,并对南山矿回风顺槽进行了支护设计优化,监测结果表明该支护对策效果良好. | 贾后省 潘坤 李东发 刘少伟 吕晓磊 方珍珠 金鸣 | 2022 | 中国矿业大学学报2022，51，1： | 16 |
| 9 | 考虑围岩蠕变的锚固时空效应分析及控制技术显示文摘针对巷道锚杆锚索联合支护失效形式,基于围岩变形特征建立了能够反映围岩加速蠕变的本构模型以及锚杆工作特性的锚固体本构模型,通过求解出的锚固体蠕变方程分析锚固基础位置对围岩变形的控制作用,结果表明:锚杆支护对围岩的蠕变控制机理可概括为:分担围岩承受的载荷和等效增大围岩刚度,增强围岩抵抗变形能力两部分。充分发挥锚杆支护性能、延长锚杆支护时效、维持巷道处于稳定工作状态所需的空间需要同时满足两个条件:锚杆受载不超过杆体破断载荷,锚固基础位于塑性区之外;端锚形式的锚固基础位于弹性岩体中能够最大程度发挥支护系统的承载能力,端锚锚固形式的着力基础位于稳定的弹性围岩中,围岩变形后锚固基础能迅速发生锚固作用,优于全长锚固形式;可接长锚杆具有延伸率大、可灵活设置锚杆长度的优点,能解决蒲河矿西三采区集中运输大巷锚杆易发生滑脱失效、锚索易发生破断失效的问题。 | 董恩远 王卫军 马念杰 袁超 | 2018 | 煤炭学报2018，43，5： | 15 |
| 10 | 强烈采动作用下岩巷围岩塑性区恶性扩展的控制研究显示文摘采用理论分析、数值计算和现场试验等手段,研究了支护阻力对巷道围岩应力场的影响,分析了支护阻力对围岩塑性区及其分布形态的作用,对比了塑性区均匀扩展与恶性扩展对巷道变形的影响。认为在常规支护条件下支护阻力对围岩应力场分布影响有限,难以遏制塑性区恶性扩展;塑性区恶性扩展所导致的巷道变形远大于均匀扩展相同面积的巷道变形,控制塑性区恶性扩展是维护巷道围岩稳定的有效途径。以江西高坑矿采动影响下暗皮带斜井的加固为工程背景,研究通过敏感部位局部加强来控制塑性区恶性扩展的方法,提出'整体加固+局部加强'的支护方案并实施。现场实践表明,暗皮带斜井在上覆煤层采动过程中围岩得到较好的控制,保证了该巷道的长期稳定。 | 王卫军 袁超 郭罡业 余伟健 | 2016 | 采矿与安全工程学报2016，33，6： | 15 |
| 11 | 高应力松软煤层巷道支护技术研究及应用显示文摘为解决高应力松软煤层巷道难以维护的问题,基于高应力松软煤层巷道控制原理,分析新郑煤电公司煤层巷道在原有支护条件下变形破坏特征,并提出了锚网与U型钢联合支护技术。结果表明:高应力松软煤层巷道围岩离层、破裂的过程是围岩自承载能力逐步丧失的过程,单一的支护方式不能为围岩提供足够的支撑力,而采用主动支护和被动支护相结合的方式能使围岩始终保持一定的自承载能力,锚网与U型钢联合支护技术是实现该目的的重要手段。该支护条件下巷道顶底板和两帮最大移近量分别为45、100 mm左右,锚网与U型钢棚联合支护技术控制了围岩变形。 | 程建业 赵新法 | 2015 | 煤炭科学技术2015，43，5： | 11 |
| 12 | 基于能量平衡的厚层软弱顶板巷道支护技术研究显示文摘巷道围岩变形失稳过程实质上是能量积聚与耗散的过程,归根到底是能量驱动下的一种状态失稳现象。为解决厚层软弱顶板巷道的控制难题,以黄岩汇煤矿15107轨道巷为工程背景,采用离散元程序UDEC5.0研究不同顶板软弱岩层厚度下巷道围岩能量演化规律,并提出基于能量平衡的巷道支护技术原理,认为实现厚层软弱顶板巷道的安全控制应从3个方面入手:1)优化巷道布置,避免布置在应力集中区,从源头上减小围岩积聚的应变能;2)提高支护结构适应围岩变形的能力,避免支护受力过大而失效;3)在巷道围岩中设置弱结构,耗散一部分能量,减小作用在支护上的载荷。应用基于能量平衡的巷道支护技术原理进行巷道支护方案设计,现场监测表明巷道的剧烈变形得到有效控制,为类似条件下的巷道围岩控制提供了借鉴。 | 马振乾 陶春梅 左宇军 吴桂义 刘萍 | 2018 | 采矿与安全工程学报2018，35，3： | 10 |
| 13 | 基于锚杆(索)支护力监测的巷道冒顶隐患预警技术显示文摘为从锚杆(索)支护的角度进行巷道冒顶隐患预警,基于现场实践,提出了基于锚杆(索)支护力监测的巷道冒顶隐患预警方法,建立了锚杆(索)支护力基础预警指标与支护异常倾向识别指标体系,据此研发了巷道冒顶隐患预警仪,该仪器由锚杆(索)监测预警传感器和监测预警终端组成,采用多测点分离式设计,可有效分析处理巷道冒顶隐患预警指标。该技术在神东煤炭集团石圪台矿22301工作面回风巷进行了现场应用,应用效果良好,有效保证了巷道安全。 | 王国立 贾后省 鱼琪伟 乔博阳 冯井龙 楚义雷 | 2016 | 煤炭科学技术2016，44，7： | 8 |
| 14 | 对接长锚杆在深井大采高窄煤柱巷道支护中的应用显示文摘为解决深井大采高窄煤柱巷帮破碎深度大和锚索延伸率低的问题,提出了采用巷顶对接长锚杆取代锚索,巷帮刚性长螺纹对接长锚杆取代短锚杆的支护技术。基于现场实测和FLAC3D数值模拟确定了对接长锚杆支护方案,优化了锚杆支护参数,并进行了现场对比试验,结果表明:锚索支护效果与顶板下沉量有很大关系,由于锚索支护强度高,但在顶板下沉量超过锚索延伸量时,大量锚索发生破断、失效,然而对接长锚杆均无破断现象,起到了较好的支护作用;帮部刚性长螺纹对接长锚杆支护在掘采期间均能较好地控制两帮移近量,并缩短了两帮变形稳定时间。 | 冯吉成 马念杰 蔡猛 许廷辉 马旺 | 2014 | 煤炭科学技术2014，42，8： | 7 |
| 15 | 深部高应力回采巷道支护技术研究显示文摘针对深部开采巷道围岩变形快、变形量大的重大难题,根据兴东矿2121工作面回采过程中巷道围岩的变形特征,通过普氏理论计算出锚杆(索)支护参数,提出了5种不同支护方案,利用FLAC3D数值模拟软件,依次计算出各种方案的顶板下沉量和两帮移近量。结果表明:(1)深部巷道在高应力作用下,巷道围岩变形总量较大,特别是在巷道变形初期,巷道围岩变形速率大,在此条件下采用锚杆索联合支护,可以有效控制围岩的变形和破坏;(2)通过加强两帮的支护,可提高深部巷道围岩整体的承载能力,减少顶板下沉,促进顶板形成稳定结构;(3)增加锚索的预紧力,使锚杆与锚索同步承载,可大大增加支护结构的稳定性,有效控制围岩变形。现场试验表明,锚杆索联合支护可有效提高巷道围岩的承载能力,减少围岩移动和变形,具有良好的支护效果。 | 刘心广 彭杨皓 周桐 | 2017 | 河南理工大学学报(自然科学版)2017，36，3： | 6 |
| 16 | 三软煤层首采工作面局部冒顶原因及控制研究显示文摘为解决三软煤层工作面易发生冒顶事故的问题,采用X射线衍射分析、围岩电镜扫描和现场实测的方法研究了三软煤层巷道局部冒顶的影响因素,并开展了现场局部冒顶控制实践。结果表明:围岩中粘土矿物含量较高,占矿物总含量的50%~66%,并具有吸水软化膨胀的力学特性,降低了岩体力学强度,中砂岩微裂隙、微孔隙较为发育、贯通性好、裂缝宽,泥岩中大量可见裂隙和微溶孔,致使其稳定性较整块结构岩体差;综采工作面巷道局部冒顶的主要原因是冒顶区巷道高度大、顶板较为破碎,支护不及时、淋水影响。控制实践表明:通过改善支架工况、带压移架,保证支架初撑力足够大,能够预先控制顶板,有利于防止直接顶离层、控制局部冒顶。 | 张建功 吕晓磊 昌李宁 李海波 | 2017 | 煤炭工程2017，49，F08： | 6 |
| 17 | 多构造软岩工作面冒顶治理工程实践显示文摘为解决软岩回采工作面前方构造多容易冒顶的技术难题,以文家坝煤矿110603回采工作面为研究对象,采用现场调查及资料分析的研究手段,得出工作面发生冒顶主要原因:一是工作面前方出现大量断层构造导致煤体整体较为破碎,不易稳定;二是岩层主要是泥化程度较高的软岩,遇水膨胀,导致支架钻底,不能与顶板接触,其支撑阻力不能有效发挥;三是工作面2条煤巷在掘进期间的支护强度不够使得围岩的整体承载能力不能有效发挥;四是工作面推进速度慢,'三带'受影响高度也会相应增大,导致工作面围岩整体破坏速度加快。针对以上冒顶原因提出采用工作面超前注浆、煤壁注浆和架前高冒区注浆相结合的综合加固方法对煤岩体进行注浆加固,增强围岩的整体承载能力,然后对运回两巷现有支护进行局部锚索补强支护能保证工作面安全开采。 | 郑伟 | 2018 | 煤矿安全2018，49，8： | 5 |
| 18 | 深部巷道长锚杆支护技术研究及应用显示文摘分析了深部巷道围岩变形破坏特征主要为围岩变形量大、变形具有持续性和不可控性,提出采用长锚杆支护技术进行深部巷道的支护。数值模拟分析了不同支护系统巷道围岩的塑性区分布,结果表明:深部条件下巷道塑性区范围较大,加大支护强度对塑性区改变较小,普通锚杆锚索支护不再适用;深入研究了长锚杆的围岩控制机理,并说明了其在深部大变形巷道支护中的优越性。现场工业性试验表明,采用长锚杆支护后,围岩控制效果更佳,且帮部长锚杆在扩帮时能够被重新利用,支护效果较好。 | 于明江 刘国保 李飞 李家全 蔡猛 | 2015 | 煤矿开采2015，20，4： | 4 |
| 19 | 石圪台矿回采巷道破坏特征与支护参数优化显示文摘针对石圪台煤矿31203回采巷道围岩稳定和支护方式等问题,基于石圪台煤矿地质资料,通过现场实测和数值模拟分析的方法,对主运巷在一次采动影响下超前段的破坏特征进行研究。结果表明:31203主运巷顶板存在支护过剩现象,超前影响区约在工作面前方30m内,工作面前方15m内帮部出现非均匀破坏的特征,进而提出了顶板支护的弱化方案,保证了煤矿的安全生产,为类似的巷道围岩控制提供参考。 | 靳俊晓 申金超 | 2018 | 煤炭工程2018，50，8： | 4 |
| 20 | 榆树沟煤矿软岩巷道支护方案优化研究显示文摘以榆树沟煤矿软岩巷道为研究对象,通过室内对比试验研究提出了一次支护采用可接长锚杆+刚性长螺纹锚杆的协调支护技术,二次支护采用以16#工字钢高强支架为骨架的混凝土充填封闭围岩高强支护体系。一次支护每米巷道减少钻孔工程量39.1m;二次支护巷道承载力提高2. 2倍,每米巷道节约成本670元。 | 李艳辉 霍江虎 翟召宁 荣辉 | 2018 | 中国矿山工程2018，47，6： | 4 |
您所在的机构暂未开通此部分的功能，请联系管理员