新安煤礦深井軟巖硐室鋼管混凝土支架支護設(shè)計與應(yīng)用

邢東礦二水平皮帶下山巷埋深1010～1230m,屬千米深井巷道,巷道圍巖荷載大,兩幫煤體強度低,底鼓嚴重,巷道多次返修后仍無法穩(wěn)定。為解決二水平皮帶下山巷支護難題,在充分分析圍巖地質(zhì)條件及原有支護變形特征的基礎(chǔ)上,設(shè)計了橢圓形鋼管混凝土支架和深淺交叉式注漿加固復(fù)合支護方案,鋼管混凝土支架分φ194×8基本型支架和φ194×10強化型支架2種型號,支護反力分別達到1.1mpa和1.23mpa。使用基于鋼管混凝土支架的復(fù)合支護方案半年后,二水平皮帶下山巷道穩(wěn)定,無可見變形,完全滿足使用條件。實踐證明:鋼管混凝土支架的高強承載能力在千米深井支護中具有突出優(yōu)勢,可以作為千米深井巷道支護的可靠架型。

針對煤礦開采深度增加,圍巖不穩(wěn)定巷道的支護難度大等問題,在借鑒國內(nèi)不穩(wěn)定圍巖巷道施工及支護經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,研究鋼管混凝土支架支護工藝并在南山煤礦進行應(yīng)用實踐,實際應(yīng)用證明鋼管混凝土支架支護效果良好。

針對口孜東煤礦-967m水平軌道石門軟巖巷道變形嚴重支護困難的問題,結(jié)合現(xiàn)場考察、室內(nèi)測試、現(xiàn)場試驗與監(jiān)測等方法,分析了圍巖變形特征和巷道失穩(wěn)破壞的原因,在此基礎(chǔ)上,依據(jù)承壓環(huán)強化支護理論,提出了2種基于鋼管混凝土支架的高強度復(fù)合支護方案。工程應(yīng)用表明2種封閉式高強度復(fù)合支護體均能有效抑制圍巖向巷道空間內(nèi)移動,圍巖最大移近量小于90mm,滿足巷道變形要求,同時支護體整體結(jié)構(gòu)完好,工程應(yīng)用效果優(yōu)良。

清水營排水泵房布置于"三軟"巖層中,頂、側(cè)圍巖壓力大,致使工程失穩(wěn)、兩幫和底板破壞嚴重,變形后無法滿足機械設(shè)備安全使用要求。為解決軟巖支護難題,綜合分析地質(zhì)條件、巷道圍巖特性,通過鋼管混凝土的結(jié)構(gòu)力學(xué)及混凝土砌碹薄壁筒特雷斯卡屈服計算,探索軟巖巷道支護的新工藝。分析結(jié)果表明:鋼管混凝土支架具有較強的承載力,可以有效地控制軟巖巷道變形。

鋼管混凝土支架結(jié)構(gòu)的設(shè)計承載能力是相同重量u型鋼支架的2~3倍,支架使用無縫鋼管型號φ219×8mm,鋼管單位長度重量41.6kg/m,單個空鋼管支架重量680kg。支架分為四節(jié),接頭采用套管連接。

口孜東礦深井巷道支護中,采用灌注式鋼管混凝土支架,介紹了該支架的結(jié)構(gòu)參數(shù)、施工工藝、施工中技術(shù)要求及使用的效果。

巷道支護理論與技術(shù) 鋼管混凝土支架在深井巷道中的支護實驗研究 高延法，謝　浩，劉珂銘，張鳳銀，張葆森，許亞林 （中國礦業(yè)大學(xué)（北京）力學(xué)與建筑工程學(xué)院，北京１０００８３） ［摘　要］　為解決華豐煤礦－１１００ｍ水平風(fēng)井聯(lián)絡(luò)巷變形持續(xù)時間長、變形量大、難支護的問 題，結(jié)合巷道圍巖地質(zhì)條件和巷道變形破壞特征，設(shè)計了以鋼管混凝土支架為主的復(fù)合支護方案：支 架斷面為圓形，支架主體鋼管采用φ２１９ｍｍ×８ｍｍ無縫鋼管，充填ｃ４０混凝土，輔助錨網(wǎng)噴和圍巖注 漿加固。而后，利用ｆｌａｃ ３ｄ 對支護效果進行模擬分析，結(jié)果表明：巷道支護穩(wěn)定后頂?shù)装遄畲笠平?量為９０ｍｍ，兩幫移近量為８０ｍｍ，圍巖變形得到有效控制。最后，將復(fù)合支護技術(shù)成功應(yīng)用于工程現(xiàn) 場，充分證明基于鋼管混凝土支架的復(fù)合支護能夠有效控制巷道圍巖變形，保證巷道的長期穩(wěn)定。 ［關(guān)鍵詞］　

鋼管混凝土支架

高延法--鋼管混凝土支架

鋼管混凝土支架的工程應(yīng)用研究——簡述了鋼管混凝土支架的力學(xué)性能，介紹了鋼管混凝土支架的工業(yè)性試驗方案及試驗結(jié)果，證明了鋼管混凝土支架是一種承載力高，造價較低，規(guī)格多樣，可適合各種地質(zhì)條件的新型支架

鋼管混凝土支架的原理和實踐——鋼管混凝土是一種具有優(yōu)良力學(xué)性能的新型材料，通過鋼管混凝土支架的試驗室及工業(yè)性試驗方案和試驗結(jié)果，證明了鋼管混凝土支架是一種承載力高，造價合適，規(guī)格多樣，可適合各種地質(zhì)條件的新型支架。

提出的鋼管混凝土支架附著式振動器適用于各種類型鋼管混凝土支架,能保證注漿流暢、密實。其突出優(yōu)點有2個:①自帶手爪,便于裝卸,不像一般附著式振動器需要預(yù)留螺栓;②采用氣動馬達,適用于煤礦,無需考慮防爆問題,容易調(diào)節(jié)輸出功率,負載啟動快。

深井巷道礦山壓力控制是深部開采面臨的亟待解決關(guān)鍵技術(shù)課題之一,而目前從理論和實踐來講,軟巖巷道的支護大多采用復(fù)合支護形式,往往是支護成本極高,或者達不到預(yù)期的支護目的。而鋼管混凝土支護形式是一種即經(jīng)濟又先進的支護形式,如何在軟巖巷道中應(yīng)用好這種支護形式,無疑具有很大的研究價值。

口孜東礦巷道埋藏深,地壓大,巷道容易損壞。采用鋼管砼支架支護技術(shù),支護強度大,服務(wù)年限長,可以滿足安全生產(chǎn)需要。

鋼管混凝土支架的研究和實驗室試驗——鋼管混凝土支架是一種承載力高，造價低廉，規(guī)格多樣，可適合各種地質(zhì)條件的新型支架。筒述了鋼管混凝土的工作原理，介紹了鋼管混凝土支架的實驗室試驗情況。

深井軟巖及動壓巷道支護難度大,傳統(tǒng)的支護方式已難以滿足需要。為此研發(fā)鋼管混凝土支架,在實驗室測試支架的力學(xué)性能,試驗支架采用φ140mm×4.5mm鋼管和c40混凝土,由4段構(gòu)成,接頭采用套管連接。在側(cè)向約束、縱向點載荷加壓條件下,試驗支架的極限承載力為1504.1kn,縱向極限壓縮變形為82.65mm,破壞方式為鋼管材料屈服破壞。與u型鋼支架相比,鋼管混凝土支架支護反力大、性價比優(yōu)越。鋼管混凝土支架在煤礦井下巷道支護應(yīng)用效果良好,有著廣泛的推廣應(yīng)用前景。

目前鋼管混凝土可縮性支架仍沿用u型鋼可縮性支架的接頭方式,致使鋼管混凝土支架優(yōu)良承載性能得不到發(fā)揮、總體承載能力不高。現(xiàn)提出一種鋼管充填水泥瀝青砂漿的可縮性接頭。首先,需找出一種水泥瀝青砂漿配合比,接頭鋼管充填該配合比漿體,在額定工作阻力作用下,位于接頭鋼管上的開孔開始向外排出漿體。需要對漿體配比、接頭承載性能、接頭鋼管開孔面積等問題開展研究。

南山礦一開拓區(qū)負責(zé)施工的東部區(qū)-120總回工程，該工程是南山礦新區(qū)重點開拓巷道，擔(dān)負著南山礦未來的接續(xù)重任，施工上山過程中場子受斷層影響圍巖極其破碎，巷道壓力大，常伴有縮幫、底鼓及炸幫、炸頂?shù)痊F(xiàn)象發(fā)生。施工初期，該巷道采用錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護，當(dāng)錨索支護無法達到支護強度時采用了設(shè)u形棚及噴碹聯(lián)合支護，經(jīng)過一段時間的觀察，u形棚支護只是解決了短時間巷道壓力大的問題，使用u形棚支護在沖擊礦壓下導(dǎo)致巷道變形現(xiàn)象仍然沒有解決好，并且巷道兩側(cè)底角部分的腿子也被擠壓了進來，造成了場子前面一邊施工，后面還要一邊恢復(fù)的現(xiàn)象。這就說明u形棚支護沒有從根本上解決東部區(qū)壓力大的問題，經(jīng)過開拓副總、采區(qū)技術(shù)區(qū)長及施工隊技術(shù)員共同研究決定，使用鋼管混凝土棚支護施工。巷道成整體進行支護，提高了巷道安全質(zhì)量，增強了巷道支護強度，延長了巷道使用年限，鋼管混凝土棚支護施工安全可靠，工藝技術(shù)簡便易操作。

u型鋼管混凝土拱架作為1種新型的巷道支護形式,具有承載力高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點.基于u型鋼管混凝土的施工特點,詳細闡述了u型鋼管混凝土拱架立體支護體系的設(shè)計內(nèi)容、施工工藝原理及施工流程,研究了其關(guān)鍵施工過程及操作要點,并在趙樓煤礦成功應(yīng)用,取得了良好的支護效果.

該文以-1030壓風(fēng)機硐室砌碹工程c50鋼纖維混凝土為例,對鋼纖維混凝土在深井軟巖硐室支護中的應(yīng)用,從原材料的選用及施工工藝等方面進行闡述。

通過研究tig焊機及其控制系統(tǒng),改進設(shè)計了一種便于焊槍伺服驅(qū)動的柔性夾具工裝,并用臺達plc和威綸通觸摸屏開發(fā)tig焊機控制系統(tǒng),應(yīng)用視覺傳感器ccd設(shè)計焊縫跟蹤和糾偏系統(tǒng).全位置環(huán)縫焊接系統(tǒng)應(yīng)用靈活,能滿足多種型號和位置鋼管支護焊接要求.

針對隧道支護結(jié)構(gòu)承載力發(fā)揮不充分、耐久性差等問題,文章以理論計算為基礎(chǔ),提出了以薄壁鋼管混凝土支架為主的支護方法。首先較為準(zhǔn)確地計算出隧道所需支護力、支架在原巖應(yīng)力作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力,并且支架始終滿足支護力大于結(jié)構(gòu)內(nèi)力；然后設(shè)計了薄壁鋼管混凝土支架支護方案；最后對薄壁鋼管混凝土支架的壓力和位移進行監(jiān)測分析。監(jiān)測結(jié)果表明:支架所受最大壓力不超過1.50mpa,所受最大位移不超過60mm,滿足隧道支護要求。