大断面极软岩巷道钢管混凝土支架复合支护技术

作     者：刘珂铭 高延法 张凤银 LIU Keming;GAO Yanfa;ZHANG Fengyin

作者机构：临沂大学土木工程与建筑学院山东临沂276000 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 

出 版 物：《采矿与安全工程学报》 (Journal of Mining & Safety Engineering)

年 卷 期：2017年第34卷第2期

页      面：243-250页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51474218) 

主　　题：大断面 极软岩 钢管混凝土支架 承压环 封闭式 复合支护 

摘      要：为解决清水营矿+786 m水平临时水仓大断面软岩巷道变形严重难以控制的支护难题,现场考察了巷道变形破坏形态,取样测试了巷道围岩物理力学参数,分析了巷道变形破坏原因。研究得出:临时水仓巷道围岩属于典型的强膨胀型极软弱岩层,其变形主要由黏土矿物的滑移与吸水膨胀引起。基于上述研究,提出了锚网喷+立椭圆形钢管混凝土支架+钢纤维混凝土碹体+加固锚索的封闭式复合支护方案,建立了基于钢管混凝土支架的软岩巷道承压环强化支护力学模型,计算得出承压环的极限支护阻力可达1.99 MPa。随后运用FLAC^(3D)软件对不同断面形状的复合支护效果进行了对比分析,验证了设计方案的合理性。最后,该复合支护技术在井下获得了成功应用,工程应用表明:巷道支护3年多来,围岩最终变形量小于100 mm,并且支护体力学性能良好,有效地控制了大断面软岩巷道的收敛变形。