爬模工艺固定式组合大模板和爬架的结构与设计

爬模工艺固定式组合大模板和爬架的结构与设计淮南矿务局基建处桑吉旺潘二矿的主、副井井塔均为钢筋砼结构。其中，副井井塔尺寸１８ｍ×２１ｍ、高度５２ｍ；主井井塔尺寸１８×２１．５ｍ、高度为６６ｍ。施工时采用了爬模工艺。实践证明，该工艺技术先进、安全可靠、施...     

介绍一种架棚巷道过顶背帮材料组合竹板

目前，煤矿架棚巷道常用的过顶背帮骨架材料主要有混凝土背板、木背板两种。混凝土背板加工技术要求较高，笨重，装卸易断裂，成本高。木背板多为杂木，木质松软，强度小，腐朽快，巷道维护费用高，且不利于安全生产。为了解决上述问题，设计了一种组合竹板，其规格尺寸见图１。（１）组合竹板的加工。选用优质竹片加工成厚度≮６ｍｍ，宽度３０ｍｍ，长度８５０ｍｍ的竹板。再用电钻，按设计要求在竹片上钻３个６ｍｍ的孔。最后用螺钉固定。（２）适用范围及经济效果。主要用于架棚支护的回采巷道及服务年限较短的准备巷道。以梯形断面（…     

符山铁矿残采中散体巷道支护技术研究

符山铁矿在下盘残矿回收过程中,针对沉实散体围岩中掘进巷道存在的问题,以满足作业设备最小空间需求为原则选择巷道断面尺寸,利用自然平衡拱理论,优选了断面尺寸和U型钢拱架+背板的支护形式,并利用ANSYS有限元分析软件计算确定了18UY架型及600 mm拱架间距。该支护方案用于符山铁矿压实散体巷道,支护效果良好。     

放顶煤巷道金属支架架型的选用

采用ANSYS程序对巷道支架架型选择进行正交计算机优化设计，确定了放顶煤回采巷道在不同围岩压力、不同架型及荷载、不同布置条件下的最优架型，同时分析了各种架型的特点，并对试验结果进行对比分析；应用模拟成果成功地维护了高地应力区极松散围岩放顶煤回采巷道。     

架棚巷道无枇子支护施工工艺及使用效果

分析了有枇子架棚支护中存在的问题，提出并确定了无枇子架棚支护巷道施工工艺，通过对有、无枇子架棚支护巷道矿压的观测，得出了无枇子架棚巷道支护优于有枇子架棚巷道支护。     

交岔点U型钢支护设计方法探索

矿山巷道交岔点为变断面,每架棚子及每节棚子尺寸均不相同,给加工、安装带来很大困难。为便于设计、加工,根据现场实践数据,通过分析提出了一种较便捷的交岔点U型钢支护设计方法。通过优化算法,在保证棚子棚腿、棚梁下料尺寸相同,通过调整半径尺寸,实现棚子的快速加工,提高了工作效率。     

一种架棚巷道支护质量检测仪

在掘进架棚巷道施工中,水平巷道的前倾后仰、倾斜巷道的迎山角、支架梁扭矩、支架梁水平度以及立柱斜度都直接关系到工程质量,直接关系到矿井的安全生产.根据质量标准控制的需要,设计制作出一种新型架棚巷道支护质量检测仪器,对架棚巷道支护质量进行有效检测,确保了巷道质量的动态达标.     

砌■巷道的拱型问题

砌(石旋)巷道断面的拱型,一般多采用三心拱或半圆拱。但采用那种拱型最为合理,目前尚无一致的看法,现就下面几点谈谈个人的意见。 1.巷道断面的规格必须符合保安规程的规定,并根据运输设备的规格、管路布置数量及规格进行设计。砌(石旋)巷道的跨度相等时,半园拱的拱断面为三心拱拱断面的1.5倍。(石旋)墙高度相等的巷道,采用半圆拱显然是不经济的。牛圆拱的拱高比三心拱的拱高大,故(石旋)墙高度可以适当降低,所以巷道断面积并不一定要增大。巷道断面设计必须根据已知条件进行具体的方案对比,才可正确地选择出合理的巷道断面。     

打"狗洞"

说来事情过去都快三十年了,那时我参加了煤矿工作,被分配到掘进队当掘进工.在单位学习了三天(说是新工培训)就和老工人一样干活--拉料、架棚、打眼、放炮、攉矸、推车等.时间大概过了一个月,正常施工的架棚巷道突然不架棚了,而是不计巷道断面尺寸,只要掘进进度.     

千米深度井底车场与大巷跨采加固支护及保护技术研究

本项目研究了松软破碎围岩U型支架支护巷道浅封深注加固支护机理，优选出浆液的合理配比，创造性采用了浅封深注加固新技六．使千米深度的松软破碎围岩架棚支护巷道在跨采面断层煤柱压力作用下取得了理想的加固效果，解决了千米深度、高地压、多种典型巷道不同岩性、断层煤柱作用的跨采加固与保护技术问题。在松软破碎围岩架棚巷道的加固技术方面有了新的突破。高地压巷道跨采加固支护，是实现深井跨采加固设计有效途径和科学手段，为深部矿井跨采巷道支护和加固提供了一套科学、合理的设计理念和程式。     

任意三心拱和圆弧拱巷道断面积的计算

文中推导出了任意三心拱和圆弧拱巷道断面积计算的公式。在《采矿设计手册》第３卷载的圆弧拱巷道断面积公式是近似计算的，其值比本文推导公式的值稍小。     

地下矿山拱形支架最优形式研究

矿山开采进入地下深部,在复杂的开采环境下,合理的支护形式是保证矿山安全生产的关键因素之一.主要对拱形支架的拱轴线和拱高相关尺寸参数进行优化研究,得到了适合于不同地压条件的最优拱形支架形式.经分析研究,拱形支架的最优形式应保证拱的合理轴线应与压力曲线相重合,合理拱高hm与拱形支架跨度的一半a的关系为hm=0.66a～0.866a,拱型支架的最优形式是高跨比为0.75/2的似椭圆.计算结果表明,对于具有相同承载力的拱形而言,似椭圆与地下矿山常用的三心拱相比,可节省砌筑材料20%,降低砌筑与掘进费约15%;与半圆拱相比则减小掘进工程量和砌筑材料约40%,降低相应费用约30%.     

大倾角煤层长壁开采空间应力拱壳形态研究

大倾角煤层特殊的赋存条件,造成在大倾角煤层开采中顶板空间应力场的演化规律、顶板破断垮落后所形成的围岩结构等较缓倾斜煤层开采时异常复杂,导致维持顶板稳定性的难道加大。基于大倾角煤层开采物理相似材料模拟实验和数值仿真结果,分析了在大倾角煤层开采中围岩结构的基本特征和应力拱壳的基本特性,认为非对称空间应力拱壳是开采扰动破坏原岩应力平衡后,上覆岩层在自我组织能力作用下所形成的主应力迹线的空间展布形态,空间应力拱壳沿走向对称,沿倾向非对称,且当工作面推进距离远大于工作面长度时,空间应力拱壳中间区域沿倾向的形态基本保持不变。据此,在考虑冒落矸石非均匀充填效应的基础上,建立了沿倾向和沿走向的三铰拱力学模型,推导给出了沿倾向非对称拱和沿走向对称拱的轴线方程,并通过算例对研究结果进行验证。结果表明,文中给出的轴线方程能较好的描述采场空间应力拱壳的基本形态;当工作面推进距离远大于工作面长度时,空间应力拱壳沿走向两端对称区域的形态基本保持不变;沿走向对称应力拱的拱高和跨长在倾斜方向上呈先增大后减小的趋势;最大垮落高度在倾向方向的中上部区域,该区域走向应力拱的跨长和拱高也最大。     

Mechanical properties of square-steel confined-concrete quantitative pressure-relief arch and its application in a deep mine

Providing support in deep and complex roadways is one of the major challenges in the mining industry; thus, a square-steel confined-concrete (SQCC) support system has been proposed and an SQCC quantitative pressure-relief arch (SQCC arch) has been developed for roadways in complex environments that are subject to high stress or are affected by faults or mining operations. A self-developed full-size large-scale test system for underground confined-concrete arches has been used to perform indoor comparative tests on a vertical-wall semicircle SQCC arch vs. a U29 arch, which is commonly used in mining. A combination of an indoor test and numerical analyses has shown that the SQCC arch deformation and failure pattern is ‘bulged arch top, retracted arch leg’. The most severe damage position occurs in the area between the middle of the arch leg and the spandrel, and the quantitative pressure-relief device can be used effectively. Compared with the U29 arch’s ‘Z’-shaped bending failure pattern at the arch leg, overall out-of-plane instability and rapid decline in bearing capability, the SQCC arch’s ultimate bearing capability is 2.15 times that of the U29 arch. In addition, the SQCC arch has an excellent bearing capability in the late stage. The SQCC arch support system is implemented in the fault-affected Zhaolou coal mine roadway to reinforce control over the surrounding rock. After 157 d, the maximum deformation at the arch measurement point is 33.1 mm, and the surrounding rock deformation is well controlled.     

Full scale testing of steel arch tunnel supports

The results of a testing program comprising five full scale tunnel steel arch supports are reported. The arches, made from RSJ, were tested by jacking the arch legs against blocking points located along the crown of the arch. The number as well as the positions of the blocking points were varied in an effort to simulate various roof loading conditions and constraints. A nonlinear finite element modelling technique was applied to simulate the tested arch supports. Comparison of the ultimate strengths obtained from numerical predictions and experimental results show good agreement. It is found from both the experimental and the numerical modelling work carried out that increasing the number of blocking points causes a substantial gain in the load carrying capacity of the arch support.     

U型约束混凝土拱架力学性能及变形破坏机制试验

针对深井高应力巷道支护难题，基于常规U型钢拱架设计了一种U型约束混凝土(UCC)支护系统。为明确支护系统核心构件UCC拱架的力学性能及变形破坏机制，采用自主研发的地下工程约束混凝土拱架1∶1力学试验系统，并结合数值计算方法，开展了系统的试验研究。结果表明，均压加载条件下，室内试验UCC29拱架的屈服荷载为1 230 kN，极限荷载为1 310 kN，数值模拟与室内试验结果相差仅为8.86%和12.5%，拱架整体呈现“拱顶上升，拱腿内敛，整体变瘦高”的变形形态，最大变形部位在拱腿中部至起拱点位置。拱架变形破坏机制为局部强度破坏造成拱架整体失稳。现场应用效果显示，UCC拱架具有显著的围岩控制效果，为深井高应力巷道提供了一种新型支护形式。     

方钢约束混凝土拱架力学性能及破坏机制

针对处于深部、高应力、构造破碎带等条件下的困难支护巷道,提出了方钢约束混凝土（SQCC）新型支护体系,并对其主要组成部分方钢约束混凝土拱架进行了深入研究。推导出任意节数直腿半圆形拱架的内力计算公式,结合工程实际计算出现场采用的4节拱架在均布荷载作用下的内力分布,得到内力最大的部位为拱腿上部和拱顶;通过SQCC构件强度分析对可能的关键部位进行校核,得到拱架均压作用下最先破坏的部位为拱腿上部以及拱架的极限承载力为1 315 kN。采用地下工程约束混凝土拱架1∶1大型试验系统对SQCC全尺寸拱架进行了力学加载试验,结合利用ABAQUS软件对SQCC拱架进行的数值试验,分析了极限承载力误差率δFe-Ft=-7.1%,δFe-Fn=-1.1%和关键破坏部位、内力以及应力应变等多个结果,从而对拱架力学性能和变形破坏机制进行了研究,同时也验证了理论计算和数值试验的正确性。     

无底柱分段崩落法悬顶事故预防 及治理措施研究

悬顶事故是无底柱分段崩落法回采矿石过程中经常出现的问题，悬顶的出现不仅严重影响了矿山的正常生产，而且容易造成矿石的损失贫化。本文探讨了云南某铜矿频现悬顶事故的主要原因，并针对各项原因提出了预防措施，介绍了矿山处理悬顶的各项技术措施，主要包括自然冒落法、压顶崩落法、侧向炮孔法、硐室+侧向炮孔法等等，并概述了各项技术措施的优缺点及适用情况，最后以应用硐室+侧向炮孔法处理悬顶事故为例做了讨论分析，实践证明该法安全可靠、操作性强，并可保障矿石的充分回收，值得在矿山推广应用。     

层状岩体巷道顶板冒落拱高度计算方法研究

 普氏理论广泛应用于煤矿巷道顶板冒落拱计算中,但煤矿巷道顶板岩体多为层状岩体与普氏理论的假设存在一定差别,本文基于普氏理论的基本思想,通过分层冒落和层状岩体全冒落两种假设推导出了层状顶板巷道冒落拱高度分层计算公式。利用推导出的水平和倾斜层状岩体冒落拱分层计算公式可以方便的计算层状岩体巷道冒落拱高度。通过工程实例对比分析,发现冒落拱高度分层计算公式的结果更符合实际情况,这也为层状岩体中修筑地下工程巷道支护设计提供了参考依据。     

连续梁拱组合结构柔性吊杆张拉力的确定

连续梁拱组合结构跨越能力大、建筑高度低、造型轻盈、线条流畅,是一种很有发展前途的结构型式。本文结合一座目前国内最大跨度的下承式梁拱组合双线铁路桥,介绍连续梁拱组合结构的特点以及确定成桥阶段柔性吊杆张拉力的方法。