高应力软岩巷道锚注一体化联合支护技术应用

介绍了国家专利注锚剂、中空注浆锚索等产品,以国家能源麦朵山煤矿11采区2煤辅助运输巷为研究对象,采用数值模拟、理论分析、现场测试及井下试验相结合的综合研究方法,对11采区2煤辅助运输巷采用锚注一体联合支护技术,来实现对岩体裂隙注浆,使浆料与岩体结为一体,在围岩与支护体共同作用过程中,实现强岩增荷的作用,维护巷道的稳定性,实现工作面的安全生产。     

高预应力高强度锚索支护在深井高应力巷道的应用

以红四煤矿深井高应力巷道支护为例,在研究地应力状态、围岩强度、岩石成分的前提下,通过数值模拟方式确定了高预应力高强度高刚度锚杆锚索联合支护方案。通过对试验巷道变形移近量监测发现,两帮移近变形呈稳定状态的时间提前,巷道顶底板变形状况有所改善。     

基于Faster R-CNN的颜色导向火焰检测

基于深度特征的目标检测方法Faster R-CNN在火焰检测任务上存在检测效率低的问题,因此提出了基于颜色引导的抛锚策略。该策略设计火焰颜色模型来限制锚的生成,即利用火焰颜色约束锚的生成区域,从而减少了初始锚的数量,提升了计算效率。为了进一步提高网络的计算效率,将区域生成网络中的卷积层替换成掩膜卷积。为了验证所提方法的检测效果,采用BoWFire和Corsician数据集进行验证。实验结果表明,该方法实际检测速度相较于原Faster R-CNN提高了10.1%,BoWFire上该方法的火焰检测F值为0.87,Corsician上该方法的准确度可达99.33%。所提方法可以提高火焰检测的效率,并能够准确检测图像中的火焰。     

耦合效应下压力型锚索锚固机理的近似理论分析

为了更加精确地研究压力型锚索的锚固机理,基于锚索预应力与岩土体蠕变的耦合效应推导了锚索预应力方程。在此基础上根据Mindlin问题解,推导了耦合效应作用下锚索砂浆体的压应力和剪应力近似解,并考虑锚索预应力与岩土体蠕变之间的耦合效应进行了案例分析。研究结果表明:锚索预应力和砂浆体受到的应力峰值均按反幂函数随时间逐渐衰减并稳定;承压板的长宽比与压应力峰值之间存在正相关关系,与剪应力峰值之间存在负相关关系;岩土体的泊松比与应力峰值之间存在正相关关系。该成果丰富了压力型锚索锚固机理的理论研究,可为边坡锚固设计提供一定的理论依据。     

新型地锚张弦梁式泥石流格栅坝构件受力的简化计算方法

针对常见泥石流防治结构被冲击破坏的问题，基于“柔性消能”理念，结合张弦梁结构和竖向预应力锚杆技术，提出一种既能改善结构受力性能、增加结构整体抗冲击能力、保证结构安全可靠，又能减小结构构件截面尺寸、节约成本、便于现场施工组装和后期运营维护的新型地锚张弦梁式泥石流格栅坝，并阐述其技术原理。根据泥石流荷载分布和新型地锚张弦梁式泥石流格栅坝的受力特征，给出其简化的内力计算方法；并利用SAP2000建立新结构有限元模型，分析了结构的整体受力，验证了构件简化计算方法的合理性；结合Python语言和Qt De? signer软件开发了相应的设计计算软件，对新型地锚张弦梁式泥石流格栅坝的内力进行求解。结果表明：提出的新结构抗冲击性能好，构件受力均匀；以后设计中应关注竖杆的剪切脆性破坏和立柱偏心受力情况，保证结构安全；变形协调仅使底层张弦梁与竖杆内力偏大，实际工程应用时，应着重验算底层构件，防止其破坏；文中提出的简化计算方法能较准确的反映结构的受力特性，具有一定的合理性，研究可为新型地锚张弦梁式泥石流格栅坝的设计计算和推广应用提供理论依据和技术支持。     

Uplift capacity of horizontal anchor plate in geocell reinforced sand

The paper investigates the uplift performance of horizontal anchor plate in geocell reinforced sand through a series of model tests. It is noted that the unreinforced anchor plate undergoes a clear failure at a displacement of about 3% of its width, whereas with the provision of geocell and a layer of geotextile right below the geocell mattress significantly increases the uplift capacity by about 4.5 times higher than that of unreinforced sand and could sustain anchor displacement of more than 60%. Results indicates that the geocell mattress by virtue of its rigidity distributes the uplift load in the lateral directions to a larger area, thereby reducing the stress in the overlying soil mass and hence increases the performance of anchor plate system. The provision of the additional geotextile layer right below the geocell mattress is found to be very effective in increasing the stiffness as well as load carrying capacity of anchor plate system. The optimum size (i.e., width and length) of geocell mattress giving adequate load carrying capacity of anchor plate is found to be 5.4 times of anchor width (5.4B). The comparison of model tests results with 3D numerical analysis shows good agreement, indicating that the proposed model is able to capture the uplift load-displacement behaviour of geocell reinforced anchor plate system.     

近距离煤层煤柱下应力分布和巷道支护技术

针对和尚嘴煤业近距离煤层煤柱下掘进巷道变形大的问题,在介绍地质力学特征的基础上,采用数值模拟分析上部煤层不同方式采动后,采空区和煤柱在下部煤层的应力分布情况。分析煤柱下巷道变形特点和支护要点,结合高预应力强力锚杆支护理论,提出合理的锚网与锚索联合支护设计,现场试验效果明显。     

不同降雨入渗条件下预应力锚索加固边坡稳定性分析

为了研究不同降雨条件下边坡安全系数及预应力锚索轴力变化规律,以省道S303沿线某边坡为研究对象,考虑土体饱和-非饱和渗流与非饱和强度理论,基于有限元分析,对不同降雨工况下的孔隙水压分布、锚索轴力及采用强度折减法计算的边坡安全系数变化规律进行了研究。结果表明: 降雨量一定时,降雨入渗范围随雨强增大而减小,暂态饱和区域随雨强增加而增大; 边坡在加固前后的安全系数均随降雨量增加而不断减小,采用预应力锚索加固能有效提高边坡安全系数,并减小降雨对边坡稳定性的影响; 随着降雨量增加,各锚索轴力均增大,当降雨量一定时,雨强越小,对应的锚索轴力提升幅度越大,靠近底部的锚索轴力对降雨最为敏感。     

500 kV输电线路耐张线夹钢锚断裂分析

采用宏观检查、化学成分分析、力学性能测试、显微组织观察等方法分析了某500 kV线路耐张线夹钢锚断裂的原因。结果表明, 钢锚断裂的原因主要是压接工艺控制不当, 在第一模部位产生了应力集中;钢锚压接后加工硬化效应明显, 相较压接前钢锚硬度提高了72%, 达到了210HB, 室温冲击韧性降低了58%, 为31 J, 致使钢锚抵御冲击载荷能力降低, 最终在应力集中部位断裂。     

基于Workbench的组合式锚钻机关键零部件仿真研究

利用Workbench对液压夹持器进行分析,得到在不同工况下的工作振动频率与其固有频率之间的关系;对顶锚排钻框架进行静力学分析,可知顶锚排钻框架设计满足强度要求且变形较小。研究结果表明,液压夹持器与顶锚排钻框架具有强度高、运行稳定性好等特点,为锚杆支护工程施工装备的研究提供了理论参考。