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浅析耦合支护技术在高应力软岩回采巷道支护中的应用 被引量:1
1
作者 何伟斌 《内蒙古煤炭经济》 2024年第12期118-120,共3页
软岩巷道支护问题至今没有得到解决,特别是高应力软岩回采巷道支护难度大、返修次数多,维修费用大,严重影响生产安全。研究高应力软岩巷道稳定性问题具有经济和社会意义。
关键词 高应力软岩 变形速度 巷道稳定性 非对称耦合支护 有效控制
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高应力软岩巷道差异化协同支护技术研究
2
作者 李勇 《煤炭与化工》 CAS 2024年第7期18-22,共5页
为解决高应力软岩巷道的支护与底鼓治理技术难题,保证巷道安全使用,对杨河煤业31151回风巷底抽巷复杂采动影响下巷道支护失稳及破坏机理进行分析,采用数值模拟技术进行围岩稳定性分析,研究高应力软岩巷道底鼓机理围岩控制技术,并提出针... 为解决高应力软岩巷道的支护与底鼓治理技术难题,保证巷道安全使用,对杨河煤业31151回风巷底抽巷复杂采动影响下巷道支护失稳及破坏机理进行分析,采用数值模拟技术进行围岩稳定性分析,研究高应力软岩巷道底鼓机理围岩控制技术,并提出针对性的锚网索强化支护方案及底板锚网索+注浆支护技术方案。经现场实践,两段巷道受采动影响后,巷道最大离层深度1.8 m,最大位移量为210 mm,最大底鼓量为230 mm,所有最大变形量均在设计允许变形范围内,支护强度满足巷道支护要求。 展开更多
关键词 高应力软岩巷道 底鼓 差异化支护 锚网索 矿压观测
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高应力软岩巷道非对称变形规律及围岩控制技术研究
3
作者 王峰 《煤矿机械》 2024年第12期62-65,共4页
为了缓解高应力软岩巷道围岩变形严重的问题,以西部某煤矿区某软岩巷道为研究对象,在分析其工程地质概况的基础上,开展了高应力软岩巷道非对称变形规律及围岩控制技术研究,分析了煤层倾角对巷道非对称变形规律的影响,提出了采用改性树... 为了缓解高应力软岩巷道围岩变形严重的问题,以西部某煤矿区某软岩巷道为研究对象,在分析其工程地质概况的基础上,开展了高应力软岩巷道非对称变形规律及围岩控制技术研究,分析了煤层倾角对巷道非对称变形规律的影响,提出了采用改性树脂类注浆材料进行注浆加固的围岩控制方案,并进行了现场应用。结果表明:煤层倾角的变化对巷道顶板、底板及左右两帮的位移量影响较大,进而使巷道产生非对称性变形的现象;改性树脂类注浆材料能够显著提升目标高应力软岩巷道岩石的强度,起到良好的加固效果;目标高应力软岩巷道采用注浆加固措施60 d后,顶板、底板及左右两帮的位移量均比较小,围岩巷道变形现象得到了较好的缓解,现场应用效果较好。 展开更多
关键词 煤矿 高应力软岩巷道 非对称变形规律 控制 注浆加固
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高应力软岩巷道注浆及锚喷支护的研究
4
作者 刘春阳 刘建军 +1 位作者 李飞云 曹志华 《江西煤炭科技》 2024年第4期27-31,共5页
通过分析湘永矿区煤系地层力学性质与围岩裂隙发育深度,在对原有锚网喷支护主要材料技术参数进行优化的基础上,提出“注浆+锚网喷”、“锚索+锚网喷”支护新理念,并通过工程试验,确定“注浆+锚网喷”支护为湘永矿区高应力软岩巷道首选... 通过分析湘永矿区煤系地层力学性质与围岩裂隙发育深度,在对原有锚网喷支护主要材料技术参数进行优化的基础上,提出“注浆+锚网喷”、“锚索+锚网喷”支护新理念,并通过工程试验,确定“注浆+锚网喷”支护为湘永矿区高应力软岩巷道首选支护形式。“注浆+锚网喷”支护在湘永矿区实施后,矿井巷道支护质量有了根本性提高,为高应力软岩巷道锚网喷支护的优化提供了可资借鉴的经验。 展开更多
关键词 锚网喷支护 高应力软岩 锚索 壁后注浆
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高应力软岩巷道围岩变形破坏研究 被引量:191
5
作者 刘高 聂德新 韩文峰 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期726-730,共5页
以某有色金属矿山巷道为例 ,给出了高应力软岩的定义 ,论述了高应力软岩的特征、形成条件以及高应力软岩巷道围岩的变形破坏特征和类型 ,分析了巷道开挖前后地应力状态的变化及其对围岩变形破坏的影响 。
关键词 高应力软岩 巷道围 变形破坏机制 工程
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高应力软岩巷道变形特征及其支护参数设计 被引量:64
6
作者 李刚 梁冰 张国华 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2009年第2期183-186,共4页
为了探讨高应力软岩巷道合理的控制方法,根据吕家坨煤矿深部高应力软岩巷道围岩主要物性参数的实验室测试以及现场围岩变形的观测,利用FLAC3D软件进行了数值模拟,分析了高应力软岩巷道的变形失稳特征.研究表明:高应力软岩巷道控制技术... 为了探讨高应力软岩巷道合理的控制方法,根据吕家坨煤矿深部高应力软岩巷道围岩主要物性参数的实验室测试以及现场围岩变形的观测,利用FLAC3D软件进行了数值模拟,分析了高应力软岩巷道的变形失稳特征.研究表明:高应力软岩巷道控制技术的关键在于支护结构和围岩体强度的耦合作用和控制底鼓.提出了以加强初次支护强度和采用底角锚杆为技术核心的支护方案.现场实践表明,该方案对高应力软岩巷道围岩变形的控制效果较好. 展开更多
关键词 深部 高应力软岩 耦合支护 参数设计
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高应力软岩巷道围岩与支护结构相互作用分析 被引量:49
7
作者 孙闯 张向东 李永靖 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2601-2607,2614,共8页
基于Mohr-Coulomb应变软化模型,将收敛-约束法应用于高应力软岩巷道围岩-支护相互作用分析中,构建典型支护结构特征曲线。以FLAC3D数值模拟软件为工具,分析应变软化模型、剪胀角及不同巷道断面类型对围岩-支护相互作用的影响,并对支护... 基于Mohr-Coulomb应变软化模型,将收敛-约束法应用于高应力软岩巷道围岩-支护相互作用分析中,构建典型支护结构特征曲线。以FLAC3D数值模拟软件为工具,分析应变软化模型、剪胀角及不同巷道断面类型对围岩-支护相互作用的影响,并对支护系统稳定性进行评价。研究结果表明:考虑应变软化行为的围岩所需支护压力与Mohr-Coulomb模型计算结果相差较大,剪胀角对围岩应力释放过程及围岩-支护相互作用影响较小,巷道不同断面形式及断面不同位置点围岩所需支护压力有一定差异性;初期支护系统的稳定性是围岩与支护系统最终稳定的关键,采用收敛-约束法评价高应力软岩巷道初期支护系统的稳定性,对高应力软岩巷道的支护结构设计及施工具有一定指导意义。 展开更多
关键词 高应力软岩 应变 收敛-约束法 -支护相互作用
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高应力软岩非弹性体积增加试验研究 被引量:8
8
作者 卢兴利 刘泉声 +1 位作者 张伟 付建军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期903-906,共4页
从砂质泥岩常规三轴试验出发,通过研究体积应变的变化规律,得到不同围压下砂质泥岩完全扩容应变与完全扩容极限.结果表明,软岩在力学作用下产生非弹性的扩容变形.进一步的试验及理论分析认为,砂质泥岩的体积变形存在一个门槛值即压缩扩... 从砂质泥岩常规三轴试验出发,通过研究体积应变的变化规律,得到不同围压下砂质泥岩完全扩容应变与完全扩容极限.结果表明,软岩在力学作用下产生非弹性的扩容变形.进一步的试验及理论分析认为,砂质泥岩的体积变形存在一个门槛值即压缩扩容边界cd,完全扩容应变既是岩石试件体积应变的最小值同时也是最大压缩应变值.完全扩容应变及完全扩容极限与围压变化幅度一致,说明围压对扩容具有抑制作用.围压越高,压缩扩容边界cd出现的越迟,扩容之前的压缩变形愈大. 展开更多
关键词 高应力软岩 非弹性体积应变 完全扩容应变 完全扩容极限 压缩扩容边界
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高应力软岩沿空掘巷煤柱宽度确定及围岩控制技术 被引量:12
9
作者 王志强 仲启尧 +2 位作者 王鹏 石磊 黄玄皓 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期29-37,共9页
为解决某矿在高应力软岩条件下巷道变形严重、难支护等问题,采用理论计算、数值模拟和现场实测等方法对巷道布置方式和支护方式进行优化,采用错层位沿空掘巷巷道布置方式,建立3个铰接岩块间力学模型,确定了作用在煤柱上的应力及应力集... 为解决某矿在高应力软岩条件下巷道变形严重、难支护等问题,采用理论计算、数值模拟和现场实测等方法对巷道布置方式和支护方式进行优化,采用错层位沿空掘巷巷道布置方式,建立3个铰接岩块间力学模型,确定了作用在煤柱上的应力及应力集中系数,进而建立了缓斜中厚煤层采空区实体煤侧力学模型,通过理论推导、计算得出极限平衡区宽度,确定了沿空掘巷巷道位置,并提出了“相邻巷道联合支护技术和非对称控制技术”相结合的综合围岩控制技术。研究结果表明:作用在煤柱上的应力为55.71 MPa,应力集中系数为4.60,进而得出煤层垂向应力集中系数分量为4.33、倾向应力集中系数分量为1.57,极限平衡区宽度为11.35 m,确定煤柱宽度为5 m,数值模拟显示采用错层位综合围岩控制技术,1218回风巷顶板垂直应力大于原岩应力,可承载一部分上覆岩层质量,而传统巷道支护垂直应力低于原岩应力,说明顶板已较为破碎,不具备承载能力,传统支护右帮低于原岩应力,围岩破碎。2种支护方式煤柱均发生破坏,采用综合围岩控制技术时顶板有一部分未发生破坏,右帮破坏范围小,采用传统支护时顶板破坏范围较大,右帮破坏大,说明采用综合围岩控制技术可提高围岩强度和抗破坏能力。通过现场监测,在巷道掘进75 d后围岩变形量减缓。顶板最大下沉量为74 mm,底鼓量最大为32 mm,煤柱帮侧位移最大为58 mm,实体煤帮侧最大位移为45 mm,说明采用综合围岩控制技术可有效控制围岩变形量。 展开更多
关键词 高应力软岩 错层位 沿空掘巷 联合支护 非对称控制技术
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深部高应力软岩巷道矿压显现规律研究 被引量:7
10
作者 伍永平 曾佑富 +1 位作者 黄超慧 王超 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2006年第2期146-150,共5页
在对石嘴山一矿38区+600 m轨道巷围岩收敛变形和矿山压力进行现场监测的基础上,利用线性回归得到巷道表面相对移近速度,分析并总结了深部高应力软岩巷道矿压显现规律,对引起巷道破坏的主要原因进行探讨,并提出采用不对称的锚网索复合支... 在对石嘴山一矿38区+600 m轨道巷围岩收敛变形和矿山压力进行现场监测的基础上,利用线性回归得到巷道表面相对移近速度,分析并总结了深部高应力软岩巷道矿压显现规律,对引起巷道破坏的主要原因进行探讨,并提出采用不对称的锚网索复合支护形式,为类似软岩巷道的支护设计提供科学依据。 展开更多
关键词 深部高应力软岩巷道 矿压观测 破坏规律 不对称支护
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深部高应力软岩巷道变形特征及支护技术研究 被引量:39
11
作者 江成玉 刘勇 +1 位作者 韩连昌 王沉 《煤炭工程》 北大核心 2021年第1期47-51,共5页
以贵州土城煤矿141713运输巷为工程背景,针对该矿运输巷深部高应力软岩难支护问题,通过现场调研该巷道破坏特征、实验室用多功能粉末X射线衍射仪分析围岩成分,分析总结该巷道破坏机理,得出围岩强度低、黏土矿物占比大、支护方式不合理... 以贵州土城煤矿141713运输巷为工程背景,针对该矿运输巷深部高应力软岩难支护问题,通过现场调研该巷道破坏特征、实验室用多功能粉末X射线衍射仪分析围岩成分,分析总结该巷道破坏机理,得出围岩强度低、黏土矿物占比大、支护方式不合理、采动影响、高应力和围岩渗水是该巷道变形破坏的主要原因。针对巷道破坏特征和机理提出"锚杆/索+钢筋网+注浆+U型钢棚"联合支护方案,并通过理论分析、数值模拟分析和现场实测验证。通过数值模拟支护后,巷道顶板最大下沉量和巷道最大底鼓量分别从160mm和60mm减小至45mm和40mm;巷道两帮最大移进量从60mm减小至14mm;最大主应力由24MPa增加到28MPa。现场监测结果表明,支护后巷道断面最大收敛率为9.87%,巷道围岩变形量在可控范围内,支护效果明显。 展开更多
关键词 高应力软岩 注浆加固 巷道支护 现场监测
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高应力软岩隧道锚杆(索)成孔钻具研究 被引量:4
12
作者 郭新新 王振宇 +2 位作者 汪波 程星源 乔小兵 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2080-2089,共10页
为解决高应力软岩隧道锚孔,尤其是深锚孔的稳定有效成孔难题,以渭武高速木寨岭公路隧道为工程依托,对围岩钻孔机理进行分析,选择适宜锚杆钻机与不同型号和不同参数的钻具,开展现场钻进和锚索安装试验。从钻具失效模式、钻进工效、使用... 为解决高应力软岩隧道锚孔,尤其是深锚孔的稳定有效成孔难题,以渭武高速木寨岭公路隧道为工程依托,对围岩钻孔机理进行分析,选择适宜锚杆钻机与不同型号和不同参数的钻具,开展现场钻进和锚索安装试验。从钻具失效模式、钻进工效、使用寿命及成孔效果等方面研究高应力软岩隧道适宜成孔钻具。研究结果表明:钻孔直径增加导致钻具螺纹连接处的应力复杂化,钻具出现了连接处断裂的非常规失效模式。后倾角是PDC钻具钻进工效和使用寿命的关键影响因素,设计应以20°为基准,软岩条件下适当减小其值可显著提升钻进功效,但会减小钻具的使用寿命。小、大组合式钻具由导向钻具(28 mm)和扩孔钻具(45 mm)组成,其中的导向钻具起到了增强钻具定位、提前释放围岩高应力作用,且采用较小后倾角(17.5°)设计以实现快速钻进。扩孔钻具采用3 PDC片形式以实现锚孔圆顺性的提升,使得小、大组合式钻具在使用寿命和成孔效果等方面较单一直径钻具均有显著提升,单个使用寿命达到60 m,10 m锚索的机械推入率降至9%。研究成果可为适配高应力软岩隧道(深)锚孔有效钻进需求的成孔钻具选型提供支撑和实践基础。 展开更多
关键词 隧道工程 高应力软岩 PDC片 钻孔试验 组合式钻具
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薛村矿高应力软岩巷道支护数值模拟研究 被引量:12
13
作者 刘新河 田灵涛 +1 位作者 陈龙 崔石磊 《中国煤炭》 北大核心 2009年第3期55-56,60,共3页
采用FLAC3D对3种支护方案进行数值模拟计算,确定了锚杆、锚索、注浆加固和反底拱的综合支护方案。从现场巷道位移观测结果看,数值模拟与矿压观测结果基本吻合。
关键词 高应力软岩 数值模拟 综合支护
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南山矿深部高应力软岩矿物学特征研究 被引量:9
14
作者 周莉 何满潮 《金属矿山》 CAS 北大核心 2008年第6期73-76,共4页
为了确定鹤岗南山矿深部高应力软岩巷道变形力学机制和支护对策,运用X-射线衍射、X-射线能谱分析与扫描电镜测试等技术手段,对巷道高应力软岩的矿物学特征进行实验研究。南山矿深部高应力软岩微裂隙发育,主要矿物成分为石英、长石和粘... 为了确定鹤岗南山矿深部高应力软岩巷道变形力学机制和支护对策,运用X-射线衍射、X-射线能谱分析与扫描电镜测试等技术手段,对巷道高应力软岩的矿物学特征进行实验研究。南山矿深部高应力软岩微裂隙发育,主要矿物成分为石英、长石和粘土矿物。长岩有淋滤蚀变现象,粘土矿物以伊/蒙混层为主,混层比较低,伊/蒙混层中蒙脱石以钠蒙脱石为主,混层中主要单晶形态呈丝发状、条片状、羽毛状及波状薄片,集合体形态呈蜂窝状、网络状、颗粒包壳状、"之"字形排列及毛发状,粒间孔隙中粘土矿物主要产出状态有桥式、分散质点式和薄膜式。 展开更多
关键词 高应力软岩 伊/蒙混层 矿物学特征
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高应力软岩缓斜煤层沿空掘巷窄煤柱宽度研究 被引量:8
15
作者 王志强 仲启尧 王鹏 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2020年第1期216-221,228,共7页
为研究在高应力软岩条件下窄煤柱留设问题,以曙光矿2~#煤层开采为工程背景,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,得出错层位外错式沿空掘巷窄煤柱的确定方法,即从上区段采空区侧向支承应力分布规律、护巷煤柱宽度的理论计算、煤柱垂直... 为研究在高应力软岩条件下窄煤柱留设问题,以曙光矿2~#煤层开采为工程背景,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,得出错层位外错式沿空掘巷窄煤柱的确定方法,即从上区段采空区侧向支承应力分布规律、护巷煤柱宽度的理论计算、煤柱垂直应力和煤柱塑性区分布4个方面综合考虑护巷煤柱的宽度。理论计算得出破裂区为3.35 m,塑性区为5.76 m,利用数值模拟得出煤柱合理留设宽度为3.37~5.13 m。通过对不同煤柱宽度下巷道围岩应力分布进行数值分析,结果表明:当煤柱宽度为4 m时,巷道围岩变形小。 展开更多
关键词 高应力软岩 错层位 外错式 煤柱宽度 数值模拟
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高应力软岩巷道卸压槽在不同位置的数值模拟分析 被引量:10
16
作者 王新丰 高明中 《煤炭工程》 北大核心 2013年第10期76-79,共4页
针对高应力软岩巷道来压剧烈、围岩松软破碎、巷道支护困难等问题,分析了卸压槽在缓解矿山压力、控制围岩变形方面起到的积极作用,采用数值模拟方法对巷道开挖卸压槽前后的围岩破坏及应力变化情况进行比较分析,并优化选取了卸压槽的... 针对高应力软岩巷道来压剧烈、围岩松软破碎、巷道支护困难等问题,分析了卸压槽在缓解矿山压力、控制围岩变形方面起到的积极作用,采用数值模拟方法对巷道开挖卸压槽前后的围岩破坏及应力变化情况进行比较分析,并优化选取了卸压槽的准确布设位置。结果表明:巷道开挖卸压槽后能有效控制围岩变化量,顸底板及巷帮移近量减少了20—30mm;应力集中程度减小,应力峰值向围岩深部转移,卸压效果明显,有效维护了巷道的安全和稳定。 展开更多
关键词 高应力软岩 巷道支护 卸压槽 数值模拟
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深井高应力软岩巷道围岩变形破坏及支护对策 被引量:16
17
作者 高召宁 孟祥瑞 《中国煤炭》 北大核心 2007年第1期8-11,共4页
介绍了高应力软岩的矿物组成、物理力学特性和环境地应力,研究了高应力软岩在低围压环境中的变形破坏机理和特征。提出了高应力软岩巷道的支护原则和支护对策。以某煤矿1122工作面风巷为例,确定了合理可行的高应力沿空大断面巷道综合控... 介绍了高应力软岩的矿物组成、物理力学特性和环境地应力,研究了高应力软岩在低围压环境中的变形破坏机理和特征。提出了高应力软岩巷道的支护原则和支护对策。以某煤矿1122工作面风巷为例,确定了合理可行的高应力沿空大断面巷道综合控制技术方案及参数。 展开更多
关键词 高应力软岩 巷道结构 低围压破坏 变形破坏机制
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深部高应力软岩巷道围岩整体锚注技术研究 被引量:21
18
作者 黄庆显 韩金生 《能源与环保》 2018年第5期190-194,共5页
针对平煤股份四矿三水平东专回下山埋深大、围岩软弱、地应力复杂以及破坏严重的现状,以"深部软岩工程的耦合支护理论"和"软岩巷道滞后注浆围岩控制理论"为指导,对破坏成因进行科学分析,尝试采用锚网索喷、注浆锚... 针对平煤股份四矿三水平东专回下山埋深大、围岩软弱、地应力复杂以及破坏严重的现状,以"深部软岩工程的耦合支护理论"和"软岩巷道滞后注浆围岩控制理论"为指导,对破坏成因进行科学分析,尝试采用锚网索喷、注浆锚杆、注浆锚索以及组合砂浆锚索多种支护技术依据耦合作用时机分步加载于巷道围岩,探索出了适用于加固深部高应力软岩巷道的一项围岩整体控制支护技术,通过多种支护型材和注浆共同作用在浅部及深部形成多层结构体系,增强了围岩主动支护能力和自身承载能力,很好地控制了巷道变形,解决了长期以来高应力软岩巷道反复维修的恶性循环问题。 展开更多
关键词 高应力软岩巷道 整体锚注 耦合作用时机 分步加载 整体强度
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高应力软岩巷道过断层破碎带支护技术研究 被引量:12
19
作者 任超 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2011年第6期83-85,共3页
针对软岩的变形特点和破坏规律,提出了高应力软巷道围岩综合支护治理技术路线、分阶段加固技术,U型棚壁后充填注浆、关键部位锚索强化等支护手段。以科学合理的组合形式及实施时机,形成高强度、高刚度的主动承载结构,达到高阻让压、高... 针对软岩的变形特点和破坏规律,提出了高应力软巷道围岩综合支护治理技术路线、分阶段加固技术,U型棚壁后充填注浆、关键部位锚索强化等支护手段。以科学合理的组合形式及实施时机,形成高强度、高刚度的主动承载结构,达到高阻让压、高效能支护的目的,实现断层破碎带巷道围岩变形的有效控制。 展开更多
关键词 高应力软岩巷道 破碎带 综合支护治理 主动承载
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深部高应力软岩巷道围岩应力分析及支护研究 被引量:11
20
作者 张振全 《煤炭技术》 CAS 2018年第6期49-51,共3页
以淮南矿业集团潘三煤矿1662(1)运输平巷掘进工程为背景,针对深部高应力软岩巷道难以支护的问题,系统分析总结了该类巷道变形破坏特征,并提出了锚网索注联合支护对策。即在该类巷道掘进初期先采用锚杆及锚索联合支护控制围岩变形,随后... 以淮南矿业集团潘三煤矿1662(1)运输平巷掘进工程为背景,针对深部高应力软岩巷道难以支护的问题,系统分析总结了该类巷道变形破坏特征,并提出了锚网索注联合支护对策。即在该类巷道掘进初期先采用锚杆及锚索联合支护控制围岩变形,随后配合注浆锚杆提高围岩承载能力。运用FLAC^(3D)数值模拟软件,对不同支护方案下软岩巷道的应力场及位移场分布进行研究。 展开更多
关键词 深部 高应力软岩 应力 数值模拟
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