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基于总安全系数法的宜兴高速铁路隧道支护参数优化与试验 被引量：1
1
作者 谢壁婷 肖明清 +2 位作者 徐晨 陈文鹏 王克金 《铁道建筑》 北大核心 2024年第1期86-89,共4页
隧道支护结构设计总安全系数法的应用,可实现隧道支护结构设计由类比设计向量化设计转变。依托宜兴高速铁路(宜昌—兴山)优化试验段,基于总安全系数法对隧道支护参数进行优化,结合现场测试将优化后支护参数的设计值和实测值进行对比。... 隧道支护结构设计总安全系数法的应用,可实现隧道支护结构设计由类比设计向量化设计转变。依托宜兴高速铁路(宜昌—兴山)优化试验段,基于总安全系数法对隧道支护参数进行优化,结合现场测试将优化后支护参数的设计值和实测值进行对比。结果表明:与原设计方案相比,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩条件下,优化后支护参数的经济性指标最多可降低5.24%、23.85%、22.61%;Ⅲ、Ⅳ级围岩条件下,隧道施工进度指标最多可提高29.6%、40.0%。通过现场测试,围岩压力设计值均大于实测值,喷射混凝土层安全系数设计值均小于实测值。优化后支护参数均满足安全要求,总安全系数法可靠。 展开更多
关键词 总安全系数法 支护参数优化 安全系数 现场测试 围岩压力 经济性指标 施工进度指标
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深部高应力采动巷道锚注支护参数优化研究 被引量：1
2
作者 亓佳利 张建 +3 位作者 宋子鸣 赵仁宝 张假妮 孙稳 《煤炭技术》 CAS 2024年第7期91-97,共7页
利用FLAC^(3D)内置的Fish语言编程,提取巷道围岩位移量与塑性区范围,揭示不同断面形状与埋深条件下巷道围岩变形和塑性区扩散随应力释放率的演化规律,优化了锚注支护参数(锚杆和锚索的长度、间排距、预紧力,注浆范围),提出了锚注分步联... 利用FLAC^(3D)内置的Fish语言编程,提取巷道围岩位移量与塑性区范围,揭示不同断面形状与埋深条件下巷道围岩变形和塑性区扩散随应力释放率的演化规律,优化了锚注支护参数(锚杆和锚索的长度、间排距、预紧力,注浆范围),提出了锚注分步联合支护技术,模拟分析不同支护参数对围岩稳定的控制效果。数值模拟结果表明,锚注分步联合支护技术,可有效控制深部高应力采动巷道围岩大变形破坏,可保证巷道围岩与支护结构的长期稳定及使用安全,具有良好的工程应用价值。 展开更多
关键词 深部高应力 采动巷道 锚网索注支护 支护参数优化 FLAC^(3D)数值模拟
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基于总安全系数法的甬舟铁路支护参数优化与试验研究
3
作者 邓立群 牛野 《建筑技术开发》 2024年第3期128-130,共3页
为解决传统复合式衬砌设计方法难以统一评价整体支护结构安全性的问题,结合支护参数优化理论和甬舟铁路实际工况,选取一个典型计算断面,采用数值模拟和总安全系数法对在不同围岩级别工况下优化后的支护参数进行安全性分析。结果表明,优... 为解决传统复合式衬砌设计方法难以统一评价整体支护结构安全性的问题,结合支护参数优化理论和甬舟铁路实际工况,选取一个典型计算断面,采用数值模拟和总安全系数法对在不同围岩级别工况下优化后的支护参数进行安全性分析。结果表明,优化后的支护参数均满足安全性要求,说明总安全系数法用于支护参数的精细优化是可行的。 展开更多
关键词 铁路隧道 复合式衬砌 总安全系数法 支护参数优化
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基于围岩分区理论的巷道支护参数优化与应用 被引量：2
4
作者 王浩 《江西煤炭科技》 2024年第1期104-107,111,共5页
针对高河能源W1320工作面回风巷因围岩岩性强度不足,且原支护无法有效控制巷道围岩变形的情况,建立围岩分区模型,确定流动区、塑性软化区、塑性硬化区范围,并模拟无支护和原支护巷道围岩分布分区模型,经分析得出,锚固体深部悬吊作用不... 针对高河能源W1320工作面回风巷因围岩岩性强度不足,且原支护无法有效控制巷道围岩变形的情况,建立围岩分区模型,确定流动区、塑性软化区、塑性硬化区范围,并模拟无支护和原支护巷道围岩分布分区模型,经分析得出,锚固体深部悬吊作用不足是造成原巷道支护方案失效的根本原因。通过优化、模拟,设计新的巷道支护方案;现场应用结果表明,优化方案较原方案在巷道顶板和两帮围岩变形控制能力上分别提高了45.41%和44.56%,说明基于围岩分区理论设计的巷道支护参数有效控制了巷道围岩变形。 展开更多
关键词 回采巷道 围岩分区模型 支护参数优化 深部悬吊
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基于EWM-MARCOS综合评价模型的巷道支护参数优化研究
5
作者 周帆 杨志刚 +3 位作者 张佳男 董健 潘越浩 袁明礼 《现代矿业》 CAS 2024年第8期60-65,共6页
为应对云南某地下矿山巷道支护返修频繁、成本高的严峻挑战,结合矿山现有支护条件,并全面考虑支护安全、成本和效率等多方面因素,对锚杆长度、钢筋网网度和喷射混凝土厚度的参数进行优化。通过构建的EWM-MARCOS综合评价模型优选出最佳... 为应对云南某地下矿山巷道支护返修频繁、成本高的严峻挑战,结合矿山现有支护条件,并全面考虑支护安全、成本和效率等多方面因素,对锚杆长度、钢筋网网度和喷射混凝土厚度的参数进行优化。通过构建的EWM-MARCOS综合评价模型优选出最佳支护参数方案:锚杆长度2.5 m,钢筋网网度150 mm×200 mm,喷射混凝土厚度200 mm。现场实践表明:采用优选的支护方案对巷道进行支护,巷道顶板下沉量降低了3.37 mm,两帮收敛变形降低了3.38 mm,一定程度提高了围岩的稳定性;从经济上来看,考虑到支护返修频率情况下,其支护成本比原方案降低了85.10元/m。因此,采用EWM-MARCOS综合评价模型对支护方案进行优选,可以一定程度优化该矿巷道支护返修频率高、支护成本大的问题。 展开更多
关键词 支护参数优化 MARCOS多准则决策法 EWM-MARCOS综合评价模型
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节理密集地层输水隧洞支护参数优化研究
6
作者 张峥 龙敏 《安徽建筑》 2024年第2期132-134,共3页
节理密集地层隧洞施工容易出现围岩掉块、塌方现象,易对施工安全和进度造成较大影响。文章依托某输水隧洞TBM掘进段,通过正交试验和极差分析方法研究节理密集地层隧洞TBM施工围岩稳定性的影响因素,通过数值模拟手段对该隧洞TBM掘进段支... 节理密集地层隧洞施工容易出现围岩掉块、塌方现象,易对施工安全和进度造成较大影响。文章依托某输水隧洞TBM掘进段,通过正交试验和极差分析方法研究节理密集地层隧洞TBM施工围岩稳定性的影响因素,通过数值模拟手段对该隧洞TBM掘进段支护参数进行了优化探讨。结果表明:在节理密集地层中,节理面性质对围岩稳定性的影响大于岩块性质,节理面性质对围岩稳定性起控制作用;采用超前加固、调整钢拱架间距、锚杆非对称布置、及时施作喷射混凝土等措施对支护参数进行优化后,围岩变形量值减小,围岩剪切滑移区面积和分布特征均得到了控制,优化后的支护措施有利于围岩稳定和施工安全。 展开更多
关键词 输水隧洞 节理岩体 TBM 支护参数优化 数值模拟
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遗留煤柱影响下回采巷道支护参数优化设计
7
作者 彭小跃 李勇 +1 位作者 程涛 周安平 《煤》 2024年第12期30-35,58,共7页
针对近距离煤层遗留煤柱下回采巷道变形明显、支护困难的问题,以周源山煤矿22112和3232工作面为研究背景,通过工程实际与FLAC^(3D)数值模拟相结合的方法建立数值模型,分析不同锚索长度、锚索间排距和预紧力对回采巷道围岩变形特征的影... 针对近距离煤层遗留煤柱下回采巷道变形明显、支护困难的问题,以周源山煤矿22112和3232工作面为研究背景,通过工程实际与FLAC^(3D)数值模拟相结合的方法建立数值模型,分析不同锚索长度、锚索间排距和预紧力对回采巷道围岩变形特征的影响。结果表明:下部煤层回采巷道对支护参数的敏感度关系为:锚索长度>锚索间排距>锚索预紧力。锚索长度7.5 m、锚索间排距700 mm×700 mm、锚索预紧力120 kN时围岩变形得到明显改善。巷道掘进初期15 d内,巷道变形情况逐渐趋于稳定,满足回采巷道支护要求。研究成果可为类似巷道稳定性控制提供参考。 展开更多
关键词 近距离煤层 遗留煤柱 回采巷道 支护参数优化 变形监测
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王庄煤矿大断面回采巷道支护参数优化分析
8
作者 方庆生 《江西煤炭科技》 2024年第3期122-125,129,共5页
王庄煤矿7112工作面大断面巷道因支护参数不合理,导致的巷道变形严重。拟采用现场监测、理论分析与数值模拟等方法,优化巷道支护参数;分析表明,大断面巷道围岩以两帮及顶板松动破坏为主,最大破坏深度达1.58 m。大断面巷道支护参数优化... 王庄煤矿7112工作面大断面巷道因支护参数不合理,导致的巷道变形严重。拟采用现场监测、理论分析与数值模拟等方法,优化巷道支护参数;分析表明,大断面巷道围岩以两帮及顶板松动破坏为主,最大破坏深度达1.58 m。大断面巷道支护参数优化后的支护参数为,顶锚杆长度为2.6 m,间排距为0.85 m×0.85 m,顶锚索长度为8.3 m,采用“3-2-3-2”布置方式,间距分别为1.5 m、2.5 m。现场应用表明,上述支护措施能有效控制巷道围岩变形量,其中,顶板下沉量降低了59.2%,底板底鼓量降低了51.6%,煤柱帮移近量降低了59.1%,回采帮移近量降低了61.3%;大断面巷道变形得到了有效控制,可为类似大断面巷道支护提供工程指导与借鉴。 展开更多
关键词 大断面巷道 松动圈 支护参数优化 围岩控制 数值模拟
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大断面煤巷掘进与支护参数优化研究
9
作者 许守琦 宋庆飞 《内蒙古煤炭经济》 2024年第9期163-165,共3页
对大断面煤巷的快速掘进与锚网索支护参数优化是保障煤巷稳定和提高开采效率的重要措施。通过合理选择和设定锚杆和锚网参数,能够显著降低煤巷的变形风险,提高煤巷支护能力和使用寿命。同时,优化锚网索支护参数还能够降低施工成本、提... 对大断面煤巷的快速掘进与锚网索支护参数优化是保障煤巷稳定和提高开采效率的重要措施。通过合理选择和设定锚杆和锚网参数,能够显著降低煤巷的变形风险,提高煤巷支护能力和使用寿命。同时,优化锚网索支护参数还能够降低施工成本、提高工作效率。本研究对于大断面煤巷的快速掘进与锚网索支护参数优化提供理论和实践指导。 展开更多
关键词 大断面 煤巷快速掘进 锚网索 支护参数优化
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基于SSA-GBDT模型的巷道支护参数优化
10
作者 孙兴发 《能源技术与管理》 2024年第4期102-105,共4页
井下地质条件复杂,巷道支护参数的准确选取对于围岩变形控制和保证安全生产具有重要意义。针对机器学习预测存在的预测容易陷入局部最优解、准确度不高、理论结果与现场应用不符等缺陷,提出了一种新的预测模型。通过麻雀搜索算法(SSA)... 井下地质条件复杂,巷道支护参数的准确选取对于围岩变形控制和保证安全生产具有重要意义。针对机器学习预测存在的预测容易陷入局部最优解、准确度不高、理论结果与现场应用不符等缺陷,提出了一种新的预测模型。通过麻雀搜索算法(SSA)对梯度提升树(GBDT)进行优化,以提高模型预测精度。选取巷道宽度、巷道高度、顶板岩层厚度、煤层厚度、埋深作为模型的输入变量,利用优化好的SSA-GBDT模型对锚索间距、锚索排距、锚索直径、锚索长度进行优化,现场进行验证,并对巷道顶板的受力变化和位移变化进行监测,得出结论是顶板最大受力为101 MPa,最大位移量为59 mm。这说明SSA-GBDT模型预测精度能够满足现场生产要求,为解决巷道支护优化问题提供了一种新方法。 展开更多
关键词 支护参数优化 麻雀搜索算法 梯度提升树 机器学习
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深部厚松散层破碎围岩大巷支护参数优化研究 被引量：16
11
作者 徐青云 高明仕 +1 位作者 谭云 黄庆国 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第4期39-42 114,114,共5页
为了解决陈四楼矿深部厚松散层破碎围岩大巷支护难题,在对该矿-720 m辅助水平回风大巷地质条件和支护形式研究的基础上,采用数值模拟、理论分析和现场观测等方法对巷道支护的锚杆锚固长度、预紧力、锚杆长度、锚杆间排距等参数进行了优... 为了解决陈四楼矿深部厚松散层破碎围岩大巷支护难题,在对该矿-720 m辅助水平回风大巷地质条件和支护形式研究的基础上,采用数值模拟、理论分析和现场观测等方法对巷道支护的锚杆锚固长度、预紧力、锚杆长度、锚杆间排距等参数进行了优化研究,并进行了工业性试验。结果表明:-720 m辅助水平回风大巷合理的支护参数为锚杆的锚固长度至少应为锚杆长度的1/3、预紧力应达到锚杆承载力极限的50%~70%、锚杆长度为2.5 m、间排距为0.7 m×0.7 m,通过实施该优化方案有效地控制该回风大巷围岩变形,达到了预期的目标。 展开更多
关键词 厚松散层 破碎围岩 支护参数优化 围岩稳定性
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城市环境下TBM施工对围岩稳定性影响的监测分析及支护参数优化 被引量：11
12
作者 黄明利 徐飞 伍志勇 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1325-1333,共9页
重庆市轨道交通六号线一期五里店站—山羊沟水库节点工程是TBM首次应用于城市轨道交通的试验段工程,为研究施工期间隧道围岩的稳定情况,进行大量的现场监控量测。基于现场监测数据,研究拱顶沉降、围岩深部位移、锚杆轴力、钢拱架内力及... 重庆市轨道交通六号线一期五里店站—山羊沟水库节点工程是TBM首次应用于城市轨道交通的试验段工程,为研究施工期间隧道围岩的稳定情况,进行大量的现场监控量测。基于现场监测数据,研究拱顶沉降、围岩深部位移、锚杆轴力、钢拱架内力及围岩接触应力的分布特性及变化规律,并通过数值模拟进行支护参数优化,为隧道后续施工及设计方案优化提供依据,也可为TBM在类似城市环境中的应用提供参考。 展开更多
关键词 隧道工程 隧道掘进机(TBM) 围岩稳定性 监测与分析 支护参数优化
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基于敏感性分析的浅埋偏压隧道支护参数优化 被引量：7
13
作者 凌同华 谢伟华 +2 位作者 周凯 何瀚 李洁 《交通科学与工程》 2016年第3期68-73,共6页
为得到浅埋偏压隧道合理的初期支护参数,以浙江省某一级公路隧道为工程背景,运用FLAC3D进行模拟计算,结合隧道周边围岩位移变形和支护成本的敏感度分析,对浅埋偏压隧道的锚杆长度、锚杆间距及喷射混凝土厚度进行优化,提出了增加喷射混... 为得到浅埋偏压隧道合理的初期支护参数,以浙江省某一级公路隧道为工程背景,运用FLAC3D进行模拟计算,结合隧道周边围岩位移变形和支护成本的敏感度分析,对浅埋偏压隧道的锚杆长度、锚杆间距及喷射混凝土厚度进行优化,提出了增加喷射混凝土厚度和非对称施加锚杆的优化措施,并将优化后的隧道支护成本、围岩位移变形及塑性区发展情况与优化前的进行比较,得出优化后的支护措施具有良好的经济性,且能有效控制围岩位移变形和塑性区的发展。研究结果表明:敏感性分析法能在隧道支护参数的优化中得到很好的应用。进行隧道支护参数优化时,应强化喷射混凝土厚度的作用,而弱化锚杆的作用。 展开更多
关键词 偏压 初期支护参数优化 敏感性分析 数值模拟
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特大断面开切眼分次掘进支护参数优化 被引量：10
14
作者 朱建明 杨冲 《金属矿山》 CAS 北大核心 2012年第9期9-12,145,共5页
随着越来越多的5～7 m煤层逐步采用一次采全高工艺开采,特大断面开切眼在煤矿中逐步被采用,因此研究特大断面开切眼支护及掘进技术是成功实施该项工艺技术的关键之一。结合潞安集团某矿实际工作面特大断面开切眼的实际生产地质情况,提... 随着越来越多的5～7 m煤层逐步采用一次采全高工艺开采,特大断面开切眼在煤矿中逐步被采用,因此研究特大断面开切眼支护及掘进技术是成功实施该项工艺技术的关键之一。结合潞安集团某矿实际工作面特大断面开切眼的实际生产地质情况,提出了采用锚网索加挑棚和木垛联合支护的方案,并应用三维数值计算方法对特大断面锚杆支护参数进行优化设计,通过现场实际监测验证支护方案的合理性。结果表明,该支护方案是合理可靠的,可以完全满足安全生产的需要,为类似条件下的大断面巷道支护提供了借鉴和参考。 展开更多
关键词 特大断面开切眼 支护参数优化 分次掘进 联合支护 矿压监测
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浅埋薄基岩煤层回采巷道支护参数优化设计 被引量：7
15
作者 李浩栋 唐道光 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2017年第3期84-86,共3页
针对榆家梁矿44305回风顺槽局部地区顶板岩层破碎、难以支护等问题,采用钻孔窥视仪,对巷道顶板岩性及裂隙发育情况进行分析。并通过建立FLAC3D数值计算模型,对巷道受采动影响后围岩垂直应力和塑性区范围进行模拟,得出巷道顶板最大破坏... 针对榆家梁矿44305回风顺槽局部地区顶板岩层破碎、难以支护等问题,采用钻孔窥视仪,对巷道顶板岩性及裂隙发育情况进行分析。并通过建立FLAC3D数值计算模型,对巷道受采动影响后围岩垂直应力和塑性区范围进行模拟,得出巷道顶板最大破坏深度达到1.3 m。根据最大破坏深度并结合悬吊理论,进行巷道支护参数设计。现场工业性试验结果表明,支护参数优化后,巷道顶板下沉量有所减小,局部冒顶得到有效控制,取得较好的应用效果。 展开更多
关键词 浅埋深煤层 数值模拟 支护参数优化
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深井高应力巷道支护参数优化研究 被引量：35
16
作者 吴昕 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第7期14-17,共4页
为解决深部高应力巷道支护困难的问题,在分析深井多煤层联合开采过程中巷道受上部煤柱及采动影响特征的基础上,系统分析了高应力巷道矿压显现及支承压力分布规律。结果表明,锚杆支护系统应该保证围岩处于弹性或弹塑性范围内,且其变形特... 为解决深部高应力巷道支护困难的问题,在分析深井多煤层联合开采过程中巷道受上部煤柱及采动影响特征的基础上,系统分析了高应力巷道矿压显现及支承压力分布规律。结果表明,锚杆支护系统应该保证围岩处于弹性或弹塑性范围内,且其变形特性必须适合围岩变形特性的要求。据此提出采用让压锚索和让压锚杆支护技术,工程实践表明:采用让压支护技术后巷道变形量减小50%左右,顶底板平均移近速度为4.32 mm/d,两帮平均移近速度为2.70 mm/d,有效控制了深部高应力巷道围岩变形。 展开更多
关键词 深部矿井 矿压显现 高应力 支护参数优化
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“三软”煤层炮放面矿压规律及支护参数优化研究 被引量：2
17
作者 郭兵兵 郭军杰 +1 位作者 高新春 孙光中 《中国煤炭》 北大核心 2011年第1期60-63,共4页
郑州矿区受滑动地质构造的影响,使得二1煤层变软,属"三软"煤层。通过对教学三矿11011炮采放顶煤工作面支柱初撑力、工作阻力、顶底板移近量等矿压数据的观测与分析,揭示了工作面来压显现程度、来压步距、来压强度特征和支柱... 郑州矿区受滑动地质构造的影响,使得二1煤层变软,属"三软"煤层。通过对教学三矿11011炮采放顶煤工作面支柱初撑力、工作阻力、顶底板移近量等矿压数据的观测与分析,揭示了工作面来压显现程度、来压步距、来压强度特征和支柱受力特点。在此基础上,对11011工作面的支护参数进行了优化改进,经现场观测,工作面支撑体系整体刚度提高,顶板控制效果良好。 展开更多
关键词 三软煤层 炮采工作面 放顶煤工作面 矿压显现规律 支护参数优化 教学三矿
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基于巷道顶板岩层强度识别的支护参数优化研究 被引量：9
18
作者 孙喜贵 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第10期46-48,52,共4页
为了降低由于顶板岩层岩性、结构、组合发生变化而引起的顶板事故发生的概率,采用顶板窥视仪对巷道顶板进行观测,识别巷道顶板岩层强度,对巷道顶板的冒顶隐患区域进行预测,合理优化设计巷道顶板支护参数。通过对试验矿井井下1 000 m巷... 为了降低由于顶板岩层岩性、结构、组合发生变化而引起的顶板事故发生的概率,采用顶板窥视仪对巷道顶板进行观测,识别巷道顶板岩层强度,对巷道顶板的冒顶隐患区域进行预测,合理优化设计巷道顶板支护参数。通过对试验矿井井下1 000 m巷道的实际观测,优化锚索支护参数改善支护缺陷,减弱支护过剩巷道的支护强度使之达到合理。结果表明:试验巷道的冒顶隐患区域能被及时发现,支护参数得到及时改进,降低了冒顶风险,节余锚索长7 383 m。按照巷道顶板观测数据改进支护参数,能够提高巷道顶板的安全性,避免由于巷道顶板强度不确定而浪费支护材料。 展开更多
关键词 顶板窥视 冒顶隐患 顶板强度识别 支护参数优化
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扩修巷道支护参数优化分析 被引量：1
19
作者 刘东星 刘飞 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第S1期64-67,共4页
针对目前老矿井升级改造过程中出现的扩修巷道支护问题,以中马村矿23扩修大巷作为研究对象,运用数值模拟的方法对23扩修巷道锚网喷支护作出支护参数设计,确定锚杆间排距1 000mm×1 000 mm支护符合设计要求,并进行了工业试验。现场... 针对目前老矿井升级改造过程中出现的扩修巷道支护问题,以中马村矿23扩修大巷作为研究对象,运用数值模拟的方法对23扩修巷道锚网喷支护作出支护参数设计,确定锚杆间排距1 000mm×1 000 mm支护符合设计要求,并进行了工业试验。现场试验所得观测结果表明锚网喷支护可以显著提高并维持围岩残余强度,能够满足本矿井扩修巷道支护要求。 展开更多
关键词 扩修巷道 锚网喷支护 支护参数优化 围岩强度
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煤巷快速掘进装备配套及支护参数优化研究 被引量：17
20
作者 赵二会 刘强 白冰 《煤炭科技》 2018年第2期38-40,共3页
针对目前矿井巷道掘进速度慢、作业连续性差、安全性难以保证、支护理论不完善等问题,在分析掘进类型、快速掘进管理、设备研发等方面的基础上对综掘装备进行升级改造,并借助FLAC^(3D)数值模拟软件对巷道支护技术参数进行优化配置,实现... 针对目前矿井巷道掘进速度慢、作业连续性差、安全性难以保证、支护理论不完善等问题,在分析掘进类型、快速掘进管理、设备研发等方面的基础上对综掘装备进行升级改造,并借助FLAC^(3D)数值模拟软件对巷道支护技术参数进行优化配置,实现了掘进工作面临时支护、锚杆施工机械化,提高了掘进效率及施工过程的安全性,节省了大量的支护时间和支护材料,降低了施工成本,经济效益和社会效益显著。 展开更多
关键词 快速掘进 掘锚护一体机 FLAC3D 支护参数优化
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