U型钢支护巷道破坏原因及全封闭支架的应用

煤炭资源关系到国家经济社会的健康有序发展，矿井的安全与否对国民经济的发展和社会发展都具有中大的作用，随着浅层煤炭资源开采日益枯竭，煤矿逐步向更深的方向发掘、矿井越深承受的来自各个方向的压力也就越大，煤矿巷道的变形与否直接与煤矿安全开采有重大的关联。u型钢技术在煤矿巷道中的应用主要是为了抗击来自煤矿巷道中各个方向的压力，确保煤矿巷道不变形，不变质，能够抵住各种压力，从而确保煤矿巷道的安全。本文主要对u型钢支护技术在煤矿巷道中应用的优点、存在的缺点以及实际的应用进行了探讨。

二水平皮带上山三部皮带机头 支设u型钢支架安全技术措施 编制：刘天军 技术科： 调度室： 安全通风科： 总工程师： 审批意见： 时间：2009年9月27日 二水平皮带上山三部机头处受地压影响,两帮变形较重，致使更换三 部皮带电机和减速机困难,经公司领导研究决定对此段巷道进行u型钢 支护，具体安全技术措施如下： 一、施工方案 采取由下向上的施工顺序，即由皮带联络巷口向上至三部皮带机头, 位置已现场标定。 二、技术标准 原巷道支护形式为φ米u型钢支护，现改为φ米u型钢支护9架， φ米u型钢支护4架，支架间距（中对中）。相邻的支架顶拱及腰线部位 用3根拉杆联锁支护，u型钢后用长度为米的半圆木和短道轨整齐排列 背顶，背顶做到背严背实，每架u型钢背16块短道轨，半圆木、短道 轨与u型钢搭接长度不小于6cm，半圆木、短道轨与巷道荒断

针对淮北矿区朱仙庄矿碎裂软弱围岩体大断面深部巷道,收敛变形控制效果差、具有持续变形特点的流变岩体稳定控制难题,进行巷道合理初期变形量、治理流变巷道强力支护系统、高强支护结构优化、强力支护系统合理支护强度的研究,提出并试验应用柔刚性强力全封闭u型钢支架强力支护系统方案,以实现流变巷道的围岩稳定控制;并简化巷道施工工序、提高成巷速度。

宝龙山煤矿-110m主运输大巷加强支护段 锚网喷及u型钢可伸缩性支架联合支护的 安全技术措施 第一章工程概况 现-110m主运输大巷已掘进成巷，掘进时采用锚网喷临时支护，因胶带输送 机斜巷从该巷道上过，为保证巷道不受胶带输送机斜巷围岩压力影响，以保证 巷道设计净断面。故采用锚网喷及36#u型钢可缩性支架联合支护巷道。为保证 施工安全，特制定本措施。 -110m主运输大巷加强支护段设计断面为半圆拱直墙巷道，长度40米， 巷道净断面：宽4400mm，高3700mm，拱高2200mm，拱基1500mm，喷 砼厚度以覆盖u型钢支架的实测厚度为准。 第二章施工方法 一、施工方案 施工前先由测量技术人员准确放出巷道中、腰线，根据中、腰线检查巷道 断面是否符合设计要求，符合要求后开始架设u型钢支架。 二、施工前准备 1、材料准备： u型钢支架及其附件：u型钢支架（型号为

锚网喷及u型钢支架联合支护的 安全技术措施 第一章工程概况 现1775m主运输大巷已掘进成巷，为保证巷道设计净断面。故25#u型钢支 架支护巷道。为保证施工安全，特制定本措施。 1775m主运输大巷加强支护段设计断面为半圆拱直墙巷道，长度260米， 巷道净断面：宽4400mm，高3700mm，拱高2200mm，拱基1500mm，喷 砼厚度以覆盖u型钢支架的实测厚度为准。 第二章施工方法 一、施工方案 施工前先由测量技术人员准确放出巷道中、腰线，根据中、腰线检查巷道 断面是否符合设计要求，符合要求后开始架设u型钢支架。 二、施工前准备 1、材料准备： u型钢支架及其附件：u型钢支架（型号为25号）、卡缆、螺栓、拉杆等。 2、施工机具准备： 施工机具：大锤、手镐、钢卷尺、木锯、风镐、铁锹、活口板手、梅花板 手、水平尺等。 3、施工前检查u型钢可缩性支架无裂

m m m m mm mm 600mm风筒 风管 水管 mm 电缆及信 号线 悬臂梁 卡缆 巷 道 中 心 线 拉杆 m m 皮 溜 中 心 线

分析了u型钢在软岩巷道中被破坏的原因,并针对此问题提出了改进意见

平顶山梨园矿宁庄井部分巷道围岩体软弱且具有高应力、大变形、流变等特点。该巷道在原锚网喷支护和可缩性u型钢支架支护方式下变形量大、破坏比较严重,后采用高强u型钢支架支护。经数值模拟和现场工业性试验表明,该支护方式能有效控制围岩体变形,具有良好的支护效果。

针对软岩巷道中u型钢支架失稳破坏问题,运用力法原理对有无内撑式可缩性u型钢支架的轴力和弯矩进行理论计算;结合工程现场考察,提出了"内撑式可缩性u型钢支架+锚网索"的联合支护方案。结果表明:巷道两帮最大移近量为40.90mm左右,顶底最大移近量为62.45mm左右,支架变形不超过15mm,工程应用效果较好。

分析了平煤天安八矿戊二延煤皮带上山巷道破坏原因,介绍了u型钢支架支护方法.通过采用u型钢支架支护,减少巷道维修量,提高了巷道支护效果,取得了良好的社会效益。

软岩动压巷道稳定性是制约煤矿安全高效发展的关键问题之一,本课题以陈四楼煤矿十五采区行人下山的支护设计为例,通过对软岩动压巷道支护设计进行探讨,采用可缩性u型钢支架配合壁后充填注浆技术,可适应较大的围岩变形和压力变化,有效提高巷道的长期稳定性,对软岩动压巷道的支护具有重要意义。

u型钢可缩性支架是一种被动支护,虽然初期投资较高,但其具有良好的力学性能,抗拉强度较高,同时具有良好的韧性性能,初撑力较高,支护强度大,可多次使用,被广泛应用于矿山巷道,特别是在深部复杂巷道以及松软下分层巷道中,u型钢支架是一种有效、合理的支护形式。

随着煤矿开采深度的不断加大,矿山压力显现强烈,地质构造复杂,导致巷道施工及维护困难,高地压软岩巷道的支护问题日趋严重。文章以陈四楼煤矿-720辅助水平回风巷支护设计为例,采用u型钢支架与壁后注浆充填相结合,使围岩-注浆充填体-u型钢支架形成共同的力学承载体,提高围岩承载力,对提高软岩巷道的稳定具有显著效果。

通地对软岩巷道支护现状和支护机理进行分析,探讨了软岩巷道的支护对策及支护技术,有针对性地提出了潘三矿的巷道支护方案和支护参数,对矿区软岩巷道的支护技术研究探索有很好借鉴作用。

针对某工程巷道为地下倾斜及有软岩夹层的特点,用ansys有限元软件建立模型,分析u型钢支架支护机理。

井下锚喷巷道破坏机理分析——结合晋华宫矿的实际情况，对锚喷巷道破坏的主要形式(冒顶、片帮、喷层断裂、脱皮、底鼓及其机理进行了分析阐述，目的在于探索合理的锚喷支护结构，提高井巷的稳定性。

砌碹巷道破坏修复方式研究——针对矿井砌碹巷道出现墙体劈裂、墙体鼓出、裂缝等破坏现象，根据矿井运人及运输系统要求，针对巷道破坏状况，研究选择合理方式进行修复。

根据支架与围岩共同作用的原理,通过围岩位移与支架压力关系的数值模拟和现场实践,对预应力u型钢支架及支护技术进行了研究。扼要介绍了预应力u型钢支架特性及其应用情况

为了解决邢东矿高应力巷道进行锚杆支护后,巷道支护效果不理想的问题,采用了全封闭工字钢支架作为二次支护,有效的解决了巷道两帮移近量大、底臌量大的问题,为深井大地压支护提供了理论依据和实践经验。

淮南某矿运输巷底抽巷29u支架破坏,主要表现为耳部的强力屈曲,机理分析需要引入偏纵向受力的三维机制。通过分析型钢支架几种典型破坏特征,提出了针对性防治措施,建立了偏纵向耳部受力模型,采用ansys数值模拟手段,研究了29u支架拱顶压平型破坏、大范围扭曲破坏及局部屈曲破坏的力学机制、应力分布与加载量级,揭示了一定尺度岩块的强力作用是耳部屈曲破坏的主因,偏纵向受力则发挥着加速变形的关键作用。

u型钢支架和围岩之间存在着空间,严重抑制着巷道支架支撑能力的发挥。根据围岩-充填体-支架的结构力学原理,研究了新的壁后充填材料的性能要求。结合典型u型钢巷道工程,完成了充填材料的各种力学性能试验。与普通填充材料相比,新型填充材料的应力分布较均匀,有较好的让压能力。工程应用表明,该填充材料具有较高的推广应用价值。

为了研究架型对型钢支架屈曲特性的影响,以林南仓矿六种大断面u型钢支架为研究对象,利用abaqus有限元软件,模拟分析了u型钢支架在均布压力下的屈曲特性.数值模拟结果表明:在均布压力作用下,断面面积较大的u型钢支架稳定性较差;对比相同断面面积的u型钢支架,在均布压力作用下,三心拱u型钢支架的稳定性要高于半圆形u型钢支架.