礦區巷道綜合支護技術

礦區巷道綜合支護技術

應用行業：礦山

技術領域：巷道支護

獲獎情況：甘肅省科學技術進步叁等獎

Ø 主要內容

“窯街礦區巷道綜合支護技術研究”是針對窯街礦區不同地質與生產技術條件下，不同類型和用途的巷道或硐室進行圍巖荷載與變形、破壞特征的現場實測，以此為基礎，利用物理模擬和數學模擬方法，對不同維護狀態的巷道進行受載、變形和破壞過程綜合分析，研究其共有特性，設計“支架一圍巖”相互耦合的支護方法和參數，改善巷道維護狀況和技術經濟效益，提高安全性。

課題主要完成了以下工作：

1. 在礦區范圍內對于不同地質與生產技術條件下不同巷道的維護狀況及圍巖變形、破壞和荷載特征及相應支護方式進行了系統地研究，并得到了符合實際的礦區巷道綜合支護方法，奠定了礦區巷道支護科學化、規范化研究與設計的理論與技術基礎。

2. 巷道荷載特征的物理與數學模擬技術：

利用相似材料模型試驗和計算機數學模擬手段，研究了礦區不同類型的巷道荷載及圍巖變形、破壞特征，并將研究結果與現場實測結果進行擬合。

3. 支護型式與圍巖變形特征的耦合處理方法與技術：

將巷道圍巖的荷載與變形、破壞特征與不同形式的支護體所具有的工作特性進行耦合處理，得到適應其特定條件下的支護類型和參數，使“支架一圍巖”關系合理匹配，達到經濟、安全、可靠的巷道維護效果。

4. 反復動載作用和大傾角(急傾斜)條件下巷道錨桿支護及工字鋼可縮性支架設計：

對遭受反復動載作用下的巷道利用前述研究結果設計了組合錨桿支護方案和參數以及工字鋼雙向可縮性支架，使巷道維護狀況極大地得到了改善。

Ø 技術要點

①棚式支架 支架結構：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 形式：金屬或竹、木錨桿 長度：1600—1900mm

直徑(金屬桿體)：16—20mm 錨固力：40～80 kN

③使礦區巷道支護總體成本降低20％。

Ø 應用情況及前景

巷道支護是礦區和礦井及地下工程中都采用的基本技術，也是目前許多礦區沒有徹底解決的技術難題，因此，該研究成果可以在全國所有的礦區推廣和使用，前景非常廣闊。