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U型钢管混凝土拱架作为1种新型的巷道支护形式,具有承载力高、稳定性好的优点。基于U型钢管混凝土的施工特点,详细阐述了U型钢管混凝土拱架立体支护体系的设计内容、施工工艺原理及施工流程,研究了其关键施工过程及操作要点,并在赵楼煤矿成功应用,取得了良好的支护效果。
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DOI: 10. 13347 /j . cnki . mkaq. 2016. 12. 023
千米深井软岩巷道
U
型钢管混凝土拱架
立体支护体系施工工艺
杨 宁
1,2,3
,
李为
腾
3
,
玄 超
3
,
张玉
华
3
( 1.
江苏建筑职业技术学院
,
江苏
徐州
221116; 2.
江苏建筑节能与建造技术协同创新中心
,
江苏 徐州
221116; 3.
山东
科技大学 山东省土木工程防灾减灾重点实验室
,
山东 青岛
266590)
摘 要
: U
型钢管混凝土拱架作为
1
种新型的巷道支护形式
,
具有
承载力高
、
稳定性好的优点
。
基于
U
型钢管混凝土的施工特点
,
详细阐述了
U
型钢管混凝土拱架立体支护体系的设计内容
、
施工工艺原理及施工流程
,
研究了其关键施工过程及操作要点
,
并在赵楼煤矿成功应用
,
取得了
良好的支护效果
。
关键词
:
深井
;
巷道支护
; U
型钢
;
施工技术
;
拱架
中图分类号
: TD353
文献标志码
: A
文章编号
: 1003 - 496X( 2016) 12 - 0082 - 05
Solid Support System Construction Technology of U - type Concrete Filled Steel
Tube Arch of Soft Rock Roadway in Kilometer Deep Mine
YANG Ning
1,2,3
,LI Weiteng
3
,XUAN Chao
3
,ZHANG Yuhua
3
( 1. Jiangsu Vocational Institute of Architectural Technology,Xuzhou 221116,China; 2. Jiangsu Collaborative Innovation Center
for Building Energy Saving and Construct Technology,Xuzhou 221116,China; 3. Shandong Provincial Key Laboratory
of Civil Engineering Disaster Prevention and Mitigation,Shandong University of Science and Technology,Qingdao 266590,China)
Abstract: U - type concrete filled steel tube arch which has high bearing capacity and good stability is a new kind of tunnel supporting
form. Based on the construction process character of U - type concrete filled steel tube,the design content,construction technology
principle and construction process of U - type concrete filled steel tube arch solid support system were described in detail,and key con-
struction process and operation points were studied. Support system and construction process were successfully applied in Zhaolou Mine
and supporting effect was good.
Key words: deep mine; roadway support; U - shaped steel; construction technology;
arch
基
金
项目
:
江苏建筑节能与建造技术协同创新中心开放基金资助项
目
( SJXTQ1508)
;
山东省自然科学基金资助项目
( BS2015 NJ003)
U
型钢拱架支护技术因其具有高阻可缩
、
适用
性强等优点在
煤矿巷道支护中得到了广泛的应用
,
然而随着经济社会的发展
,
煤炭开采逐渐向深部发
展
[1]
,
现有
的
U
型钢支架支护技术已经不能较好的
满足现场复杂条件尤其是千米深井软岩巷道的支护
要求
,
严重影响了深部资源开采的效率和安全
[2]
。
U
型钢支架在深部巷道支护中出现的主要
问题包括
2
个方面
:
一是深度的增加使拱架承载能力不能满
足高应力的要求
;
二是鉴于现场复杂状况及施工工
艺的制约
,U
型钢支架和围岩之间存在大量不规则
的空隙
,
使支架承受集中载荷或者偏心载荷的作用
,
结果是支架的承载性能还没有得到充分发挥即出现
失稳破坏
。
鉴于此
,
许多学者
[3 - 5]
对
U
型钢
支架支
护技术开展了深入研究和改进
。
李为腾提出了一种
新型的
U
型钢管混凝土拱架
,
并在轴压短柱承载能
力
、
全尺寸试验等方面开展了深入研究
[6 - 8]
,
研究
发
现该拱架较对应的
U
型钢拱架承载能力明显提高
,
同样承载能力情况下用钢量较少
,
经济性大幅度提
升
,
特别适用于深部软岩巷道的支护
。
基于
U
型钢
管混凝土拱架的优越性
,
研究千米深井软岩巷道
U
型钢管混凝土拱架支护体系及其施工工艺具有十分
重要的现实意义
。
1 U
型钢管混凝土拱架简介
U
型钢管混凝土拱架是由各弧形部分通过卡缆
连接而成的拱形结构
,
拱架仅需在已成型的
U
型钢
·28·
第
47
卷 第
12
期
2016
年
12
月
Safety in Coal Mines
Vol. 47 No. 12
Dec. 2016
中国煤炭期刊网
www.chinacaj.net
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