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| 1 | 破碎围岩动压巷道锚索支护与注浆加固技术研究显示文摘为了解决深部破碎围岩动压巷道治理难题,运用UDEC数值计算软件,揭示了破碎围岩动压巷道的变形破坏机制,提出了相应的控制对策;结合现场实际,最终提出了基于锚索与注浆的支护加固方案,并进行了现场应用及效果监测。数值计算及监测结果表明:巷道围岩的变形破坏是渐进发展的,局部关键部位的破坏将导致围岩其他部位失稳,帮部的控制对巷道整体的稳定性起到了关键性作用,应为支护加固的重点;加固方案实施后,在工作面回采期间,支护体系受力状态良好,锚索受力处于较佳水平,巷道围岩变形明显减小,最大顶板下沉量和两帮收敛量分别为75 mm和309 mm,相比加固前分别减少了53.1%和68.5%,最大底鼓量为268 mm,减少了66.5%。基于锚索与注浆的支护加固技术可以保证巷道的长期稳定,保障企业安全生产。 | 李树刚 成小雨 刘超 张天军 邢立杰 王辉 | 2016 | 煤炭科学技术2016，44，1： | 52 |
| 2 | 孤岛煤柱下破碎软岩巷道支护技术研究显示文摘为解决孤岛煤柱下破碎软岩巷道支护困难的问题,针对许疃煤矿82联络巷地质条件和巷道变形破坏特征,分析巷道失稳破坏的原因,提出了棚-索协同支护+全断面注浆加固+底板高强锚网索支护的全断面联合支护技术。结果表明:该支护技术能减小巷道围岩塑性区和低应力区,并能改善U型钢支架受力状况。82联络巷围岩变形在25 d后趋于稳定,两帮移近量最大为58 mm,顶底板移近量最大为35 mm,有效控制了巷道围岩变形,保证了巷道长期正常使用。 | 臧龙 谢文兵 荆升国 娄培杰 王其洲 | 2014 | 煤炭科学技术2014，42，3： | 27 |
| 3 | 高应力厚层软弱顶板煤巷锚索支护失效机理及合理长度研究显示文摘按传统方法设计的锚索在深井厚层软弱顶板煤巷中经常发生大面积支护失效,致使这类巷道维护十分困难,成本高。通过现场勘查与理论分析,研究了导致锚索支护失效的影响因素,指出软弱厚层直接顶板锚索孔施工过程中的变形和安装过程对锚固剂的破坏是导致锚索支护失效的主要原因。提出了基于厚层软弱直接顶的新的锚索参数设计方法。现场实践表明,按新方法设计的锚索不仅缩短了锚索长度,而且大幅度提高了锚固力,显著改善了巷道的维护效果。 | 王卫军 罗立强 黄文忠 屈延嗣 吴海 余伟健 | 2014 | 采矿与安全工程学报2014，31，1： | 26 |
| 4 | 基于塑性区分布形态的软弱破碎巷道围岩控制原理研究显示文摘以平煤股份六矿北二进风石门软弱破碎巷道围岩为研究对象,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,分析巷道围岩塑性区分布形态特征,研究侧压系数、内聚力与内摩擦角对塑性区的影响程度。研究结果表明:巷道围岩塑性区主要存在圆形、椭圆形、圆角矩形和蝶形4种分布形态,侧压系数、内聚力与内摩擦角共同影响塑性区的分布形态及其范围;内聚力与内摩擦角对圆形和椭圆形塑性区的影响较小,而蝶形塑性区对内聚力与内摩擦角非常敏感,主要表现为4个蝶叶随内聚力与内摩擦角的增大而快速退化,蝶叶尺寸越大,蝶叶的退化速度越快;提高内聚力与内摩擦角在减小巷道围岩塑性区范围的同时,可促使蝶形塑性区向圆角矩形转化。工程实践结果表明,以中空注浆锚索为核心的“锚网喷+全断面中空注浆锚索”分步联合巷道修复支护技术能够保持软弱破碎巷道围岩的稳定性,保障巷道的长期使用。 | 袁超 张建国 王卫军 吕有厂 郭建伟 曹其俭 李文超 | 2020 | 采矿与安全工程学报2020，37，3： | 24 |
| 5 | 极弱胶结地层煤巷锚网索耦合支护效应研究及应用显示文摘基于锚杆与锚索支护机理分析,采用FLAC3D研究分析不同锚杆与锚索预紧力条件下引起的围岩应力场分布特征,定义了围岩应力扩大系数k来表征围岩应力扩散效果,揭示了锚杆、锚索预应力耦合支护效应。针对极弱胶结地层煤巷矩形断面开切眼导硐工程地质特征,提出了锚网索与工字钢支架联合支护技术方案。采用FLAC3D研究分析了不同支护方案的支护效果,验证了煤巷矩形断面开切眼导硐联合支护方案的合理性,并进行了井下工业性试验。为评价支护效果,对巷道围岩变形与锚杆、锚索受力进行了实时监测,监测结果表明:该联合支护方案有效地控制了矩形断面煤巷围岩变形与塑性区的损伤扩展,保证了围岩与支护结构的稳定和安全。 | 孟庆彬 韩立军 乔卫国 张建 梅凤清 冯伟 | 2016 | 采矿与安全工程学报2016，33，5： | 20 |
| 6 | 恒阻吸能锚杆力学特性与工程应用显示文摘地下工程面临大量高应力、极软岩等复杂条件,导致围岩应力集中、能量积聚,易发生围岩大变形。高强度、高预紧力、高延伸率以及高吸能特性的锚杆支护是大变形围岩的有效支护方式。传统锚杆支护存在强度低、延伸率不足等问题,支护体系易发生破断。基于此,自主研发了具有高强、高延伸率特性、可施加高预紧力的恒阻吸能锚杆,开展了新型锚杆、普通锚杆与恒阻大变形锚杆的静力拉伸与动力冲击对比试验。结果表明,在静力学性能方面,新型锚杆的屈服强度和破断强度分别为普通锚杆的2.06和1.62倍以上,具有高强、恒阻的力学特性。新型锚杆的最大力延伸率和断后延伸率分别是普通锚杆的1.52和1.26倍以上,单位长度吸收的能量是普通锚杆的3.05倍,具有高延伸率、高吸能特性。在动力学性能方面,新型锚杆的单次冲击平均位移量相比普通锚杆降低了47.0%,延伸率是普通锚杆的1.53倍,单位长度吸收的能量是普通锚杆的2.77倍,表明新型恒阻吸能锚杆具有良好的抗冲击能力和整体变形能力。恒阻吸能锚杆具有高强、高延伸率、高吸能特性,提出了恒阻吸能锚杆支护思路,并将新型锚杆在大断面隧道和深部高应力矿井现场进行了应用,现场监测结果表明,采用恒阻吸能锚杆的支护方式能够有效控制围岩变形。 | 王琦 何满潮 许硕 辛忠欣 江贝 魏华勇 | 2022 | 煤炭学报2022，47，4： | 19 |
| 7 | 残煤复采区域破碎软岩巷道变形机理及控制显示文摘为了探讨残煤复采区域松软破碎巷道合理的控制方法,以山西梅园许村煤业2#煤层集中轨道巷为研究对象,采用现场调查、数值模拟和理论分析方法,提出了'散体-块体'结构模型,探讨了残煤复采条件下巷道变形机理、围岩控制原则及支护参数,通过理论计算及工业试验对该支护进行了评价。研究结果表明:初次回采后再生顶板可近似为'散体-块体'结构模型;顶板块体易发生剪切滑移和脱落,表现为巷道顶底板易成为破坏失稳的关键部位,使两帮承受更大载荷而发生片帮破坏;巷道支护破坏的根本原因是支护体和围岩的强度和刚度不耦合。现场工业试验表明,在支护完成60d之后,巷道围岩的变形趋于稳定,两帮移近量最大为220mm,顶底板移进量最大为540mm。该支护方式有效地解决了残煤复采后松软破碎围岩巷道的支护问题。 | 赵通 弓培林 王开 丁国利 | 2014 | 矿业研究与开发2014，34，6： | 18 |
| 8 | 矿山巷道分级合理支护方法研究与应用显示文摘随着阿舍勒铜矿逐步转为深部开采,深部巷道支护方案亟需优化。为实现按需支护目标,建立了矿山深部巷道分级合理支护体系。首先,对巷道合理支护的基本要求和主要影响因素进行了分类汇总分析;其次,提出基于围岩条件、巷道断面尺寸、巷道功能用途和服务年限、软弱结构面产状影响的巷道支护分级方法;最后,基于矿山支护现状、深部巷道支护成本分析比较以及前期支护研究,对合理的支护形式进行评价,确定与巷道支护级别相对应的支护形式和参数,进行方案设计。现场应用结果表明,分级合理支护节约了巷道支护成本约10%,节省支护时间约20%,降低了支护返修率,支护效果良好,为矿山巷道支护标准化和规范化管理提供了依据。 | 文兴 | 2020 | 矿业研究与开发2020，40，4： | 17 |
| 9 | 大松动圈破碎围岩硐室锚架注协同支护技术显示文摘为了解决大佛寺矿机车修理硐室支护出现支护-破坏-修复-再破坏的恶性循环问题,基于硐室围岩力学性质参数和松动圈测定,分析了大松动圈破碎围岩失稳破坏的机理,运用破碎围岩巷道内外承载模型,研究了内外承载结构协同控制原理:内承载结构向外承载结构提供围压,促使外承载结构形成和稳定,外承载结构承担大部分的围岩应力,保护内承载结构。通过增加内承载结构支护和围岩残余强度,使外承载结构边界位置向巷道靠近,减小围岩变形量及破碎区半径。利用高预应力锚索将内承载结构锚固在外承载结构稳定围岩,形成内外协同承载的整体结构,从而有效控制围岩变形。运用该原理设计了大佛寺矿机车修理硐室锚架注强化支护修复技术,矿压观测表明,硐室两帮和顶底板最大移近量分别为61、87 mm,硐室围岩大变形得到有效控制,支护效果明显。 | 陈跟马 曹长江 卢全体 | 2015 | 煤炭科学技术2015，43，9： | 12 |
| 10 | 钢管混凝土可缩拱架承载性能试验研究显示文摘通过钢管混凝土单圆管拱架模型的面内加载试验,基于试验结果对拱架模型的变形、应变、承载特性及可缩节点增阻规律进行了研究。试验结果表明:由于钢管和混凝土协同工作,钢管混凝土支架具有较好的弹塑性和承载能力;支架初始缺陷或局部弱化往往是造成支架失稳破坏的重要原因;可缩节点增阻曲线可以分为3阶段,支架滑移后承载力出现波动,应根据现场监测适时对可缩节点进行紧固增阻。最后采用ABAQUS有限元软件对拱架模型的承载和变形特性进行了模拟分析,计算结果与试验值比较接近。 | 魏建军 蒋斌松 | 2013 | 采矿与安全工程学报2013，30，6： | 10 |
| 11 | 管索组合结构及其力学性能研究显示文摘为防止在巷道围岩中锚索发生剪切破断,进一步提高锚索的抗剪强度,自主研发的管索组合结构能更好地提高围岩的抗剪强度及稳定性,该结构主要由C型钢管和锚索组成。在详细介绍了管索组合结构支护结构的基础上,为了更好地研究管索组合结构的力学性能,利用自主研发的新型管索拉剪试验系统分别对不同类型、不同预应力、不同索径的管索组合结构及纯锚索进行了室内力学特性试验,分别从受力-剪切位移曲线特征、支护构件类型影响和支护结构破断模式等方面对比分析了试验结果。结果表明,管索组合结构在剪切过程中经历孔壁岩石自由变形、孔壁岩石压缩C型管、C型管握裹锚索共同变形3个阶段;管索组合结构的剪切破断形式表现为拉伸破断和拉剪复合破断,其峰值剪力与预紧力呈负相关,且与纯锚索相比,管索组合结构的剪切塑性铰的轴向距离较大,管索组合结构的最大剪力、最大轴力以及整体结构变形能力均得到提高,提升率分别达到26.8%、3.5%和7.0%以上。试验结果表明,采用管索组合结构可以有效提高结构面的整体抗剪能力。当围岩发生变形破坏时,锚索与C型钢管的组合结构不仅可以增加整个支护系统的抗剪强度,而且可以同时提高锚索的抗拔能力,从而实现锚索+C型钢管1+1>2的支护效果,在巷道周围组成有效的围岩承载圈,实现巷道围岩的稳定。 | 单仁亮 仝潇 黄鹏程 原鸿鹄 鲍永生 刘楠 | 2022 | 岩土力学2022，43，3： | 8 |
| 12 | 高河煤矿大断面巷帮破碎围岩巷道的支护技术研究显示文摘针对高河煤矿大断面巷道围岩破碎难支护的问题,结合矿井地质资料,对围岩变形特征进行了分析,并结合FLAC3D数值模拟软件,分析了不同巷道高度情况下,巷道围岩变形破坏机理,最终提出支护优化方案。现场应用结果表明:围岩变形基本得到控制,巷道顶底板最大沉降量为74 mm,左右两帮最大移近量为92 mm,底鼓量为58 mm,支护效果良好。 | 王鹏 | 2018 | 煤炭与化工2018，41，5： | 8 |
| 13 | 火成岩侵入区巷道支护技术研究显示文摘针对山西永定庄矿火成岩侵入造成全煤巷道顶板突发断裂和冒落、巷帮片帮严重、巷道破坏具有不均衡性等特点,在现场调研的基础上提出进行支护设计时,要从个体到整体提升支护系统强度,并考虑注浆锚索的有效注浆半径及巷道围岩的整体性。5209运输巷过火成岩侵入区支护设计时采用锚杆锚索联合支护作为基础支护,采用中空注浆锚索作为补强支护,采用金属支架作为临时或加强支护。局部严重冒落区设计采用背板、U型金属支架、罗克休泡沫充填的方法来维护巷道及围岩的稳定性。实践证明,上述支护技术能够解决火成岩侵入区掘进顶板易冒落、锚索锚固效果差等问题。 | 杜学领 王宁 李杨 张修泽 | 2014 | 中国煤炭2014，40，6： | 8 |
| 14 | 巷道过采空区支护技术研究显示文摘针对采空区破碎围岩下巷道围岩变形控制问题,提出了'U型棚+注浆'的半圆拱体支护技术,并基于拱体的基本力学性能,构建了半圆拱巷道承载能力力学模型,分析了半圆拱体强度对巷道围岩破坏的影响规律,理论推导了拱体破坏的极限厚度。研究结果表明:半圆拱体的破坏位置发生于拱体顶部,以拉破坏为主;拱体的承载性能与上覆岩层载荷、拱体的厚度以及注浆拱体的抗拉强度密切相关,与上覆岩层载荷、拱体抗拉强度呈线性关系,与拱体的厚度呈非线性关系。研究成果应用于贵州湾田煤业湘桥煤矿11702工作面过采空区巷道,有效地控制了巷道围岩变形。 | 周波 许猛堂 尹磊 李鑫 张旺 | 2021 | 煤矿安全2021，52，9： | 8 |
| 15 | 基于FLAC^(3D)的巷道围岩高强预紧力支护数值模拟显示文摘为解决深部高应力条件下复合顶板煤巷支护困难的问题,针对实际工程情况,采用FLAC^(3D)数值模拟软件对不同预紧力条件下的巷道围岩位移及锚杆形成的附加应力场进行对比分析,研究发现:高强预紧力支护可以明显控制巷道围岩位移,锚杆之间的锚固压应力区相互叠加,形成一定厚度承压拱,围岩整体承载能力得到提高,最后提出高强预紧支护方案并应用于现场,监测结果显示该方案合理可行。 | 卓先德 崔伟 | 2016 | 煤矿安全2016，47，9： | 7 |
| 16 | 高强预应力让压锚杆在复杂围岩中的应用显示文摘以杨营煤矿3103工作面顺槽复杂围岩巷道支护为背景,运用自然平衡拱理论,计算出杨营煤矿复杂围岩条件下锚杆合理的支护参数:顶锚杆长度为2.4 m,间距为0.9 m;帮锚杆长度为2.2 m,间距为0.8 m;排距均为1m。将理论计算出的锚杆参数结合有限差分数值模拟软件FLAC3D,分别对普通锚杆、高强预应力锚杆及高强预应力让压锚杆进行了对比模拟研究。理论及实践均表明:高强预应力让压锚杆能够对围岩形成主动支护,减小松动圈破坏范围,可防止锚杆因承受过度载荷过早进入屈服阶段而失效,同时能够减小巷道支护密度,提高掘进速度,对复杂围岩巷道形成了很好的支护效果。 | 秦忠诚 王备备 刘玉腾 潘瑞凯 | 2015 | 金属矿山2015，44，11： | 7 |
| 17 | 松散破碎围岩锚喷注联合加固技术显示文摘为解决九轨下山部分地段变形严重的问题,结合现场实际情况,得出该巷道持续剧烈变形的原因是断层构造多、围岩强度低和巷道施工质量差。分析认为,锚喷巷道在径向上存在分区,由外向里依次为锚喷层、散体层和深部裂隙层。散体层内围岩松散破碎,深部裂隙层内裂隙发育,贯通率高,这些是导致巷道后期失稳的主要因素。注浆加固的机理是固结浅部围岩,充填深部裂隙,为锚杆(索)提供稳定的着力基础,使得松散破碎的围岩与锚杆(索)成为整体,形成复合承载结构,从而提高巷道的稳定性。现场应用表明,九轨下山采用锚喷注加固40d后变形基本稳定,两帮移近量为67mm,顶底板移近量为45mm,满足了生产需求。 | 朱国宏 | 2016 | 中国矿业2016，25，5： | 5 |
| 18 | 深井高应力巷道围岩强力-分次支护协调控制技术研究显示文摘为解决深井高应力巷道围岩变形破坏问题,结合强力支护理论及巷道围岩变形与支护时机关系分析了深井巷道强力-分次支护的力学机制,提出了一次锚网喷、二次全断面锚注配合底板鸟笼锚索相协调的强力-分次支护技术,现场应用实现了深井巷道围岩变形可控。结果表明:随一次强力支护时间延长,深井巷道围岩变形速度先降低后变缓再突然增加,二次支护的最优时机为围岩变形速度变缓阶段。 | 于洪 李春元 董明丽 | 2020 | 煤炭工程2020，52，2： | 5 |
| 19 | 矿井深部开采软弱片岩巷道支护研究与应用显示文摘根据围岩破坏及软化理论,对软弱片岩中形成的不稳定块体及易发生片帮冒顶的围岩进行了理论分析;采用FLAC3D数值模拟、现场监测的方法,对选取的支护方案进行分析,获得了在复杂条件下围岩的应力分布、塑性分布及合理的支护方法和参数,且对矿体的围岩力学条件及支护效果进行了研究。研究结果表明,所提出的锚喷支护方案及其相关参数符合矿井安全生产要求,即破碎岩体锚杆间排距为0.8 m,锚杆全长为2 m;锚网选用8 m长,且2 m×2 m分布;破碎岩体喷层厚度不低于60 mm。为该矿井条件下的安全高效生产提供了合理的支护技术。 | 徐福通 牟文强 张强 张九雨 | 2016 | 矿业安全与环保2016，43，3： | 5 |
| 20 | 断层带软弱围岩变形特征及支护优化研究显示文摘断层附近软弱围岩变形特征的研究对于巷道支护优化和防止围岩大变形具有重要意义。本文以河南城郊煤矿为工程背景,对二水平西翼轨道大巷在掘进过程中断层带围岩表面位移、顶板离层、围岩松动圈分布进行了现场监测。结果表明:在巷道掘进卸压作用持续影响下,断层构造应力逐渐减弱,巷道变形速度随着掘进面的推进先增大后减小,断层带内巷道变形的主要作用力来自断层构造应力;深部围岩受断层构造的影响较大,裂隙较为发育,顶板处于不稳定状态,浅部围岩由于巷道开掘卸压离层量较小。断层附近松动圈受断层构造作用较大,围岩顶板出现大松动圈。本文结合地质条件和现场监测结果提出了U形钢与锚网索相互配合的支护优化方案。 | 陈辉 姜耀东 邓代新 邵明明 冯金萌 狄建红 | 2018 | 矿业科学学报2018，3，6： | 5 |
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