浅谈煤矿巷道支护的发展.doc
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1、浅谈煤矿巷道支护的发展近几年来,随着我国煤矿开采深度的不断增加,煤矿井巷支护经历了由单 -型支护技术到联合支护型技术的发展历程。煤矿早期开釆阶段几乎全部是以 木材作为巷道及釆煤工作面的支护材料,随着新型材料的出现,开始采用混凝 土或钢筋混凝土砌碹等支护形式,这些被动式支护耗费大量材料且受深度和岩 性影响.随着井巷支护技术的发展演变,可将其归纳为被动式支护方式、主动式 支护方式。 1被动式支护方式被动式支护技术是源于古典压力理论和坍落理论,认为巷道开挖后围压主 要由围岩局部坍塌导致而成,而巷道的稳定主要靠围岩将塌致使硐室形状改变 后自行获得。被动式支护把围岩坍塌岩与支护分开来考虑,把围岩视作荷载
2、,支 护看作承载结构,二者之间形成荷载一结构体系,认为支护是为了承受由围 岩所产生的荷载,无法控制围岩变形破坏的发生,只能起被动抵抗的作用。1. 1木支护方式木支护技术主要是采用木材作为支护材料,典型的支护方式有亲口棚、 鸭嘴棚、戴帽点柱、木操等。木支护耗费大量木材而且受采深和岩性影响严重, 因此只适用于浅部围岩,而且支护断面形状必须与围岩曲线一致,以充分发挥 围岩和支护结构抗压强度大的优势,从而硬性抵抗岩体的变形压力。1.2石材支护方式石材支护分片石、料石两种支护方式,优点是具有抗压性好、一次成巷好、 安全系数大、抗灾能力强、支架变形小和质量易保证等特点,不足之处在于初期 投资高,只适用于矿
3、井服务年限长的巷道。1.3金属支架支护方式金属支架支护技术主要分刚性支架支护与可缩性支架支护,其中刚性支架 允许压缩变形量小,工作阻力随变形量增大而减小,直至破坏而失去工作阻力; 可缩性支架允许压缩变形量大,在结构设计压缩范围内,工作阻力随压缩量大 而增大,或者恒阻。金属支架支护视支架为支护体,围岩为荷载,其破坏是由于 支架上弯曲力矩达到屈服极限的破坏应力所致,同时,由于支架承受侧压力和 荷载的不均匀常使支架失去稳定性或可缩性而减弱或失去竖向承载能力.特别 是uM钢支架支护由多段弧形构件相互叠置搭接而成,大多支护面呈拱形或环 形,主要使用于松软围岩、地压大、底鼓严重和两帮位移量大的开拓和釆区巷
4、道1.4装配式钢筋混凝土支架支护方式装配式钢筋混凝土支架支护施工技术,可以在地面工厂化预制,质量有保 证且利于批量化生产和井下机械化安装,不足之处在于不能有效抵抗上覆岩层 整体移动而产生的底板沉降及巷帮测压,受扭曲折断而失去支护作用。钢筋混 凝土支架支护分一般钢筋混凝土支架、预应力钢筋混凝土支架。预应力钢筋混 凝土支架具有抗压性好、一次成巷好、安全系数大、抗灾能力强、支架变形小和 质量易保证等优点,不足之处在于初期投资高,易松动等。2主动式支护方式主动式支护方式为补强式,利用围岩本身强度来维护巷道的支护方式。2.1锚杆系列支护技术自20世纪50年代以来,锚杆支护手段已在国外地下工程中得到了广泛
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