礦區(qū)巷道綜合支護(hù)技術(shù)

應(yīng)用行業(yè)：礦山

技術(shù)領(lǐng)域：巷道支護(hù)

獲獎(jiǎng)情況：甘肅省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步叁等獎(jiǎng)

Ø 主要內(nèi)容

“窯街礦區(qū)巷道綜合支護(hù)技術(shù)研究”是針對(duì)窯街礦區(qū)不同地質(zhì)與生產(chǎn)技術(shù)條件下，不同類型和用途的巷道或硐室進(jìn)行圍巖荷載與變形、破壞特征的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，以此為基礎(chǔ)，利用物理模擬和數(shù)學(xué)模擬方法，對(duì)不同維護(hù)狀態(tài)的巷道進(jìn)行受載、變形和破壞過(guò)程綜合分析，研究其共有特性，設(shè)計(jì)“支架一圍巖”相互耦合的支護(hù)方法和參數(shù)，改善巷道維護(hù)狀況和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，提高安全性。

課題主要完成了以下工作：

1. 在礦區(qū)范圍內(nèi)對(duì)于不同地質(zhì)與生產(chǎn)技術(shù)條件下不同巷道的維護(hù)狀況及圍巖變形、破壞和荷載特征及相應(yīng)支護(hù)方式進(jìn)行了系統(tǒng)地研究，并得到了符合實(shí)際的礦區(qū)巷道綜合支護(hù)方法，奠定了礦區(qū)巷道支護(hù)科學(xué)化、規(guī)范化研究與設(shè)計(jì)的理論與技術(shù)基礎(chǔ)。

2. 巷道荷載特征的物理與數(shù)學(xué)模擬技術(shù)：

利用相似材料模型試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)模擬手段，研究了礦區(qū)不同類型的巷道荷載及圍巖變形、破壞特征，并將研究結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行擬合。

3. 支護(hù)型式與圍巖變形特征的耦合處理方法與技術(shù)：

將巷道圍巖的荷載與變形、破壞特征與不同形式的支護(hù)體所具有的工作特性進(jìn)行耦合處理，得到適應(yīng)其特定條件下的支護(hù)類型和參數(shù)，使“支架一圍巖”關(guān)系合理匹配，達(dá)到經(jīng)濟(jì)、安全、可靠的巷道維護(hù)效果。

4. 反復(fù)動(dòng)載作用和大傾角(急傾斜)條件下巷道錨桿支護(hù)及工字鋼可縮性支架設(shè)計(jì)：

對(duì)遭受反復(fù)動(dòng)載作用下的巷道利用前述研究結(jié)果設(shè)計(jì)了組合錨桿支護(hù)方案和參數(shù)以及工字鋼雙向可縮性支架，使巷道維護(hù)狀況極大地得到了改善。

Ø 技術(shù)要點(diǎn)

①棚式支架 支架結(jié)構(gòu)：拱形、梯形 工作性能：剛性、可縮性

承載能力：>180 kN/架 可縮性支架可縮量：300～600mrn

②錨桿支護(hù) 形式：金屬或竹、木錨桿 長(zhǎng)度：1600—1900mm

直徑(金屬桿體)：16—20mm 錨固力：40～80 kN

③使礦區(qū)巷道支護(hù)總體成本降低20％。

Ø 應(yīng)用情況及前景

巷道支護(hù)是礦區(qū)和礦井及地下工程中都采用的基本技術(shù)，也是目前許多礦區(qū)沒(méi)有徹底解決的技術(shù)難題，因此，該研究成果可以在全國(guó)所有的礦區(qū)推廣和使用，前景非常廣闊。