新安煤矿深井软岩硐室钢管混凝土支架支护设计与应用

邢东矿二水平皮带下山巷埋深1010～1230m,属千米深井巷道,巷道围岩荷载大,两帮煤体强度低,底鼓严重,巷道多次返修后仍无法稳定。为解决二水平皮带下山巷支护难题,在充分分析围岩地质条件及原有支护变形特征的基础上,设计了椭圆形钢管混凝土支架和深浅交叉式注浆加固复合支护方案,钢管混凝土支架分φ194×8基本型支架和φ194×10强化型支架2种型号,支护反力分别达到1.1mpa和1.23mpa。使用基于钢管混凝土支架的复合支护方案半年后,二水平皮带下山巷道稳定,无可见变形,完全满足使用条件。实践证明:钢管混凝土支架的高强承载能力在千米深井支护中具有突出优势,可以作为千米深井巷道支护的可靠架型。

针对煤矿开采深度增加,围岩不稳定巷道的支护难度大等问题,在借鉴国内不稳定围岩巷道施工及支护经验的基础上,研究钢管混凝土支架支护工艺并在南山煤矿进行应用实践,实际应用证明钢管混凝土支架支护效果良好。

针对口孜东煤矿-967m水平轨道石门软岩巷道变形严重支护困难的问题,结合现场考察、室内测试、现场试验与监测等方法,分析了围岩变形特征和巷道失稳破坏的原因,在此基础上,依据承压环强化支护理论,提出了2种基于钢管混凝土支架的高强度复合支护方案。工程应用表明2种封闭式高强度复合支护体均能有效抑制围岩向巷道空间内移动,围岩最大移近量小于90mm,满足巷道变形要求,同时支护体整体结构完好,工程应用效果优良。

清水营排水泵房布置于"三软"岩层中,顶、侧围岩压力大,致使工程失稳、两帮和底板破坏严重,变形后无法满足机械设备安全使用要求。为解决软岩支护难题,综合分析地质条件、巷道围岩特性,通过钢管混凝土的结构力学及混凝土砌碹薄壁筒特雷斯卡屈服计算,探索软岩巷道支护的新工艺。分析结果表明:钢管混凝土支架具有较强的承载力,可以有效地控制软岩巷道变形。

钢管混凝土支架结构的设计承载能力是相同重量u型钢支架的2~3倍,支架使用无缝钢管型号φ219×8mm,钢管单位长度重量41.6kg/m,单个空钢管支架重量680kg。支架分为四节,接头采用套管连接。

口孜东矿深井巷道支护中,采用灌注式钢管混凝土支架,介绍了该支架的结构参数、施工工艺、施工中技术要求及使用的效果。

巷道支护理论与技术 钢管混凝土支架在深井巷道中的支护实验研究 高延法，谢　浩，刘珂铭，张凤银，张葆森，许亚林 （中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院，北京１０００８３） ［摘　要］　为解决华丰煤矿－１１００ｍ水平风井联络巷变形持续时间长、变形量大、难支护的问 题，结合巷道围岩地质条件和巷道变形破坏特征，设计了以钢管混凝土支架为主的复合支护方案：支 架断面为圆形，支架主体钢管采用φ２１９ｍｍ×８ｍｍ无缝钢管，充填ｃ４０混凝土，辅助锚网喷和围岩注 浆加固。而后，利用ｆｌａｃ ３ｄ 对支护效果进行模拟分析，结果表明：巷道支护稳定后顶底板最大移近 量为９０ｍｍ，两帮移近量为８０ｍｍ，围岩变形得到有效控制。最后，将复合支护技术成功应用于工程现 场，充分证明基于钢管混凝土支架的复合支护能够有效控制巷道围岩变形，保证巷道的长期稳定。 ［关键词］　

钢管混凝土支架

高延法--钢管混凝土支架

钢管混凝土支架的工程应用研究——简述了钢管混凝土支架的力学性能，介绍了钢管混凝土支架的工业性试验方案及试验结果，证明了钢管混凝土支架是一种承载力高，造价较低，规格多样，可适合各种地质条件的新型支架

钢管混凝土支架的原理和实践——钢管混凝土是一种具有优良力学性能的新型材料，通过钢管混凝土支架的试验室及工业性试验方案和试验结果，证明了钢管混凝土支架是一种承载力高，造价合适，规格多样，可适合各种地质条件的新型支架。

提出的钢管混凝土支架附着式振动器适用于各种类型钢管混凝土支架,能保证注浆流畅、密实。其突出优点有2个:①自带手爪,便于装卸,不像一般附着式振动器需要预留螺栓;②采用气动马达,适用于煤矿,无需考虑防爆问题,容易调节输出功率,负载启动快。

深井巷道矿山压力控制是深部开采面临的亟待解决关键技术课题之一,而目前从理论和实践来讲,软岩巷道的支护大多采用复合支护形式,往往是支护成本极高,或者达不到预期的支护目的。而钢管混凝土支护形式是一种即经济又先进的支护形式,如何在软岩巷道中应用好这种支护形式,无疑具有很大的研究价值。

口孜东矿巷道埋藏深,地压大,巷道容易损坏。采用钢管砼支架支护技术,支护强度大,服务年限长,可以满足安全生产需要。

钢管混凝土支架的研究和实验室试验——钢管混凝土支架是一种承载力高，造价低廉，规格多样，可适合各种地质条件的新型支架。筒述了钢管混凝土的工作原理，介绍了钢管混凝土支架的实验室试验情况。

深井软岩及动压巷道支护难度大,传统的支护方式已难以满足需要。为此研发钢管混凝土支架,在实验室测试支架的力学性能,试验支架采用φ140mm×4.5mm钢管和c40混凝土,由4段构成,接头采用套管连接。在侧向约束、纵向点载荷加压条件下,试验支架的极限承载力为1504.1kn,纵向极限压缩变形为82.65mm,破坏方式为钢管材料屈服破坏。与u型钢支架相比,钢管混凝土支架支护反力大、性价比优越。钢管混凝土支架在煤矿井下巷道支护应用效果良好,有着广泛的推广应用前景。

目前钢管混凝土可缩性支架仍沿用u型钢可缩性支架的接头方式,致使钢管混凝土支架优良承载性能得不到发挥、总体承载能力不高。现提出一种钢管充填水泥沥青砂浆的可缩性接头。首先,需找出一种水泥沥青砂浆配合比,接头钢管充填该配合比浆体,在额定工作阻力作用下,位于接头钢管上的开孔开始向外排出浆体。需要对浆体配比、接头承载性能、接头钢管开孔面积等问题开展研究。

南山矿一开拓区负责施工的东部区-120总回工程，该工程是南山矿新区重点开拓巷道，担负着南山矿未来的接续重任，施工上山过程中场子受断层影响围岩极其破碎，巷道压力大，常伴有缩帮、底鼓及炸帮、炸顶等现象发生。施工初期，该巷道采用锚网喷联合支护，当锚索支护无法达到支护强度时采用了设u形棚及喷碹联合支护，经过一段时间的观察，u形棚支护只是解决了短时间巷道压力大的问题，使用u形棚支护在冲击矿压下导致巷道变形现象仍然没有解决好，并且巷道两侧底角部分的腿子也被挤压了进来，造成了场子前面一边施工，后面还要一边恢复的现象。这就说明u形棚支护没有从根本上解决东部区压力大的问题，经过开拓副总、采区技术区长及施工队技术员共同研究决定，使用钢管混凝土棚支护施工。巷道成整体进行支护，提高了巷道安全质量，增强了巷道支护强度，延长了巷道使用年限，钢管混凝土棚支护施工安全可靠，工艺技术简便易操作。

u型钢管混凝土拱架作为1种新型的巷道支护形式,具有承载力高、稳定性好的优点.基于u型钢管混凝土的施工特点,详细阐述了u型钢管混凝土拱架立体支护体系的设计内容、施工工艺原理及施工流程,研究了其关键施工过程及操作要点,并在赵楼煤矿成功应用,取得了良好的支护效果.

该文以-1030压风机硐室砌碹工程c50钢纤维混凝土为例,对钢纤维混凝土在深井软岩硐室支护中的应用,从原材料的选用及施工工艺等方面进行阐述。

通过研究tig焊机及其控制系统,改进设计了一种便于焊枪伺服驱动的柔性夹具工装,并用台达plc和威纶通触摸屏开发tig焊机控制系统,应用视觉传感器ccd设计焊缝跟踪和纠偏系统.全位置环缝焊接系统应用灵活,能满足多种型号和位置钢管支护焊接要求.

针对隧道支护结构承载力发挥不充分、耐久性差等问题,文章以理论计算为基础,提出了以薄壁钢管混凝土支架为主的支护方法。首先较为准确地计算出隧道所需支护力、支架在原岩应力作用下的结构内力,并且支架始终满足支护力大于结构内力；然后设计了薄壁钢管混凝土支架支护方案；最后对薄壁钢管混凝土支架的压力和位移进行监测分析。监测结果表明:支架所受最大压力不超过1.50mpa,所受最大位移不超过60mm,满足隧道支护要求。