复杂条件下破碎围岩巷道深浅支撑层控制技术

本成果获教育部高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术进步奖）。采用实验力学方法研究和掌握了在高应力、强流变、强采动影响等复杂条件下巷道破碎围岩岩体峰后软化、峰后剪胀扩容及流变等特性和规律；建立了围岩体力学特征和围岩支护结构体的相互关系。基于复杂条件下巷道破碎围岩的峰后强度软化和剪胀扩容效应，考虑巷道开挖后岩体强度、变形和应力分布特征，建立了复杂条件下软弱破碎巷道围岩的深浅支撑层结构理论；综合考虑围岩强度、应力和变形破坏的区域分布特征，将围岩划分为深浅支撑层结构，分析了深浅支撑层与围岩稳定的关系及深浅支撑层的演化特征和巷道变形破坏特征；掌握了巷道围岩宏观力学结构，确立巷道支护须控制的范围和支护方式确定。自主研发了锚固体流变拉拔试验系统，获得了锚固体流变失稳机理、破坏特征及类型，提出了破碎围岩巷道深浅支撑层流变破坏分析方法、结构特征及支护设计，为锚固支护结构失效诊断、有效控制深浅双支撑线层结构内巷道流变变形及防止失稳提供了依据。形成了基于深浅双支撑层理论的巷道支护设计方法和技术，提出了复杂条件下的巷道变形特征和围岩结构的预测方法、控制措施及巷道需求支护力的计算方法。对于破碎围岩巷道支护时，必须首先确立巷道的围岩赋存状态及围岩结构，分析计算深浅双支撑层结构的存在范围、力学特征和规律，进而确立浅支撑层的位置和所需支护力，一般可以形成以“锚网喷＋高预应力 U 型钢桁架锚索＋注浆”为核心的复合支护形式。锚杆对浅支撑层补强后，浅支撑层岩体与锚杆形成组合拱式的承载结构，锚索将浅支撑层与深支撑层联合起来共同形成围岩整体承载结构，而锚注再次对围岩进行加固，提高围岩整体强度，改善围岩应力分布状况，使围岩变形协调化、荷载均匀化，对深浅支撑层发挥整体承载能力具有重要作用。

安徽理工大学 2021-04-11

一种巷道底鼓的实时监测存储装置

一种巷道底鼓实时监测存储装置通过将拉绳式位移传感器的拉 绳终端固定于一定深度处的巷道底板钻孔内，拉绳出口端采用刚性宽 垫片垫高固定于巷道底板，传感器引出线通过导线连接到编译好相关 程序的单片机，再通过单片机连接到防爆或非防爆的电脑主机串口， 主机通过悬挂销钉悬挂于巷道一侧帮，当巷道底鼓时，其值就及时传 递到单片机，最后存储到电脑主机。本发明解决了现有巷道底鼓监测 多依靠机械刻度测量人工劳动强度大、测量误差大等困难问题，实现 巷 道 底 鼓 的 连 续 准 确 监 测 与 实 时 存 储

安徽理工大学 2021-04-30

动压软岩巷道用可伸缩恒力让压锚杆

本发明涉及一种动压软岩巷道用可伸缩恒力让压锚杆，由锚杆体、托盘、拉杆、预紧调节螺栓、主弹簧、销轴、刀形凸轮、辅弹簧、锚固头框架、滚轮、滚轮架和螺母组成。锚杆体与拉杆通过螺纹相连接；托盘可在外力作用下沿着拉杆移动，且在移动过程中主弹簧和辅弹簧对托盘产生的合成预紧力基本保持不变，即保持恒力。当动压软岩巷道的围岩发生变形时，托盘通过带负荷移动让压，释放应力。围岩卸压后，托盘回移补强，实现对围岩的二次加固。当围岩因应力扰动反复发生变形时，锚杆可形成对围岩的“让-支-让”循环支护和柔性支护，避免巷道被毁坏。 本发明设计巧妙，结构紧凑，托盘移动行程大，除锚杆体外均可拆卸后循环使用，节约成本。

安徽理工大学 2021-04-13

一种工作面支护模拟过程声发射测试装置

本发明公开了一种工作面支护模拟过程声发射测试装置。为了解决国内现有的液压支架模拟试验台的结构简单、加载装置人工化、检测仪器落后、无法动态的模拟现场的顶底板和自动调节工作面倾角等弊端。由液压加载装置，外接在岩石上的传感器，以及铰接板、楔形体组成。液压加载依据相似比例，模拟现场顶板压力，选取合适的材料模拟工作面的顶底板，通过铰接板的角度模拟不同倾角的工作面,并由声发射传感器接受信号，实时监测顶底板岩石的内部损伤程度，在原有的液压支架的基础上，实现了一种试验台模拟可以在不同岩性工作面顶底板和不同工作面倾角条件下完成不同的液压支架进行工作面的支护设计。

安徽理工大学 2021-04-13

深部沿空巷道围岩“卸让抗”协同控制关键技术

针对深部沿空巷道围岩变形严重、控制困难问题，在深入揭示实体煤帮变形能驱动失稳力学机理基础上，提出了“巷旁－煤帮－顶板”系统失稳的能量判据，特别是从理论和技术层面解答了实体煤帮卸压与加固的矛盾问题，发明了与三种典型围岩类型相适应的巷旁支护技术与支护设计方法，形成了深部沿空巷道围岩“卸让抗”协同控制关键技术。经20多个多个煤矿推广应用实践表明，该项技术成果具有针对性强、实用性强、安全可靠。中国煤炭工业协会组织专家委员会鉴定认为，该项成果鉴定达到国际领先水平。

山东科技大学 2021-04-22

煤矿巷道机械化掘进粉尘污染控除关键技术

技术简介 煤矿机械化掘进巷道进尺快、喷浆量大、产尘量高，是矿工尘肺病主要来源区域。综掘机截割和喷浆作业是掘进巷道核心产尘源，对工人职业健康构成了极为严重的威胁。由于截割煤岩尘润湿性差异大、扩散规律复杂、封闭难度大，粉尘在通风风流作用下快速弥散至巷道作业区域，致使传统除尘技术无法解决高浓度粉尘污染问题；而干（潮）喷生产工艺则是导致喷浆作业区粉尘污染严重的直接原因。该科技成果主要包括以下两方面： （1）发明了可快速覆盖巷道全断面的多向旋流风幕控尘技术，短距离内快速形成风流方向均指向工作面、阻隔粉尘扩散的风幕，提高了抽尘净化效果；构建了由轻质三向旋流风幕装置、高效湿式除尘风机、增润剂定量添加装置等构成的高效小型化风雾双幕协同增效控除尘成套装备体系； （2）研究了减阻调堵技术，发明了矿用混凝土喷射机（组）及强制搅拌机、喷射辅助机械臂等装备；实现了管道堵塞和喷射粉尘的有效预防和主动调控，破解了井下施工水泥尘无法源头上根本控制的难题。 创新点及性能指标 （1）发明了由轻质三向旋流风幕装置、高效湿式除尘风机、增润剂定量添加装置等构成的高效小型化风雾双幕协同增效控除尘成套装备。 （2）发明了矿用混凝土喷射机（组）及强制搅拌机、喷射辅助机械臂、速凝剂自动添加装置等湿式喷射设备。实现了井下狭小巷道空间低尘化快速高质量混凝土喷射。

山东科技大学 2021-05-11

深部 深部 软 岩巷道 三维网壳锚喷 支 护技术

根据地面大跨度壳体结构的力学原理研究设计地下三维网壳锚喷支护结构，大幅度提高喷层的抗弯能力,同时使喷层整体具有一定的可缩性,能承受强大变形地压及采动荷载, 达到用较少材料又提高喷层支撑能力与让压的目标。该结构既可在巷道内单独组装对围岩进行连续支撑，又可先撑后喷，在围岩表面形成半刚性钢筋混凝土薄壳衬砌结构。 三维网壳锚喷支护实质上仍是锚网喷支护，其技术特色是用一种在地面加工成型的特殊钢筋网壳支架代替普通的钢筋网，大幅度提高了锚网喷结构的支撑能力，不需要使用型钢支架、锚索、围岩注浆等手段进行加固就能对破坏巷道进行有效的治理。三维网壳锚喷结构由普通锚杆、三维钢筋支架和喷层等组成，该结构具有以下特点： （1）三维钢筋支架在空间内形成众多小网格状结构，包裹着混凝土，能降低混凝土拉剪应力和钢筋的弯曲变形，提高结构的三向稳定性和承载力。 （2）支架联接处的可缩性垫板和支架自身的柔性让压性能，使混凝土喷层也具有可缩性，这样混凝土喷层的应力能得到削弱，因此能够适用于高地压环境中。 （3）该支护结构是连续支撑体系，架间无薄弱部分，支护结构受力均匀，提高结构的整体稳定性。

安徽理工大学 2021-04-13

一种用于获取围岩-支护全过程特征曲线的模型试验方法

成果描述：本发明公开了一种用于获取围岩-支护全过程特征曲线的模型试验方法，通过类似于“发条”的支护结构：即由铝合金薄板卷合于中心圆筒体，逐渐调整松紧状态即连续多次改变支护变形，分别测读相应的变形值、围岩压力值，从而在一次模型试验即一次性获取围岩-支护全过程特征曲线，尤其是峰后效应段。相比以往通过制作多组不同尺寸的石膏支护结构，进行多工况的模型试验，本发明省工、省时、省钱，大大降低了此类试验成本，提高了此类试验效率；而且克服了以往试验方法不能模拟峰后效应段的弊端。市场前景分析：轨道交通基础设施建设领域。与同类成果相比的优势分析：技术先进，性价比较高。

西南交通大学 2021-04-10

一种用于获取围岩-支护全过程特征曲线的模型试验方法

本发明公开了一种用于获取围岩-支护全过程特征曲线的模型试验方法，通过类似于“发条”的支护结构：即由铝合金薄板卷合于中心圆筒体，逐渐调整松紧状态即连续多次改变支护变形，分别测读相应的变形值、围岩压力值，从而在一次模型试验即一次性获取围岩-支护全过程特征曲线，尤其是峰后效应段。相比以往通过制作多组不同尺寸的石膏支护结构，进行多工况的模型试验，本发明省工、省时、省钱，大大降低了此类试验成本，提高了此类试验效率；而且克服了以往试验方法不能模拟峰后效应段的弊端。

西南交通大学 2018-09-18

一种利用深基坑支护和地下室外壁土壤源的换热系统

本实用新型公开一种利用深基坑支护和地下室外壁土壤源的热泵系统，包括有热泵机组、置于地下室外壁的U型管换热器、置于深基坑支护内壁的U型管换热器，中介水进水管道一个支路连接置于地下室外壁的U型管换热器入口，另一个支路连接置于基坑支护内壁的U型管换热器入口，中介水出水管道一个支路连接置于地下室外壁的U型管换热器出口，另一个支路连接置于深基坑支护内壁的U型管换热器出口，在循环水泵的作用下，中介水经中介水出水管道流进热泵机组，末端供水管与回水管连接热泵机组进行换热。充分利用土壤源热量，达到了绿色节能的目的，结

安徽建筑大学 2021-01-12