U型钢与工字钢扩杆支护在软岩支护中的应用
U型钢支架----矿工的生命支架
U型钢⽀架----矿⼯的⽣命⽀架
U型钢⽀架是⼀种被动⽀护，具有良好的⼒学性能，抗拉强度、抗压强度较⾼，同时具有良好的韧性性能，初撑⼒较⾼，⽀护强度⼤，可多次使⽤，被⼴泛地应⽤于矿⼭巷道，特别是在深部复杂巷道以及松软煤层巷道中，u型钢⽀架是⼀种有效、合理的⽀护形式。
型钢⽀架最佳的受⼒状态是壁后充填密实后使其均匀受压，当作⽤于u型钢⽀架上的围岩压⼒值达到⼀定值时，⽀架就会产⽣压缩，使围岩作⽤于U型钢⽀架上的压⼒下降，从⽽避免围岩压⼒⼤于u型钢⽀架的承载⼒⽽使⽀架破坏。
根据现场具体情况，灵活地选择u型钢⽀架的型号、结构形式和棚距，正确指导巷道u型钢⽀架的施⼯，确保其有效、可靠地⼯作，对于加快巷道掘进速度，减少巷道后期返修量，保证安全⽣产，延长服务年限，获得较好的技术经济效益，充分发挥⽀架的⽀护性能有着重要的意义。
唐⼭市丰润区超峰矿⼭⽀护设备有限公司主要经营各种型号矿⼯钢、U型钢、轻轨等矿⽤钢材。
并⾃主⽣产加⼯各种U型钢⽀架、矿⼯钢⽀架、卡缆、锚杆、托盘、单体液压⽀柱等各种矿⽤材料。
公司还与⾸钢、宣钢、邯钢、武钢、鞍钢、等各⼤钢⼚建⽴了长期友好的合作关系。
产品长期服务于全国各⼤、中、⼩矿务局，并远销东南亚、西亚等地区。
U型钢直墙半圆拱⽀架抬棚在采准巷道交岔点的应⽤，并取得了显著的成效，选⽤U型钢可缩性⽀架，较好解决了掘进⽀护的难题。
U型钢⽀架较其他刚性⽀架具有可缩性和稳定可靠的承载能⼒，适应松软围岩的载荷和变形，断⾯利⽤率⾼，⽀架⽀回⽅便，维修量⼩，⽀架回收复⽤率⾼，减少坑⽊使⽤，环保效益⼗分明显。
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软岩巷道联合支护结构研究及工程应用
２ ）原支护结构体系没有形成承载整体 。原有 巷道为 开
进一步证实这种联合支护结构体 系的有效性 和可靠性 。
放式支护 ，无法控制底鼓 。其 次 ，原 支护体 系 中 ｕ型钢支
架与支架间虽 然有拉 杆连 接 ，但拉杆 的强 度不够 ，不能发
间一 般 超过 ５ ｄ ０ ，有 时 甚 至 达 到 １０ ０ ｄ以上 。
软岩巷道大变 形源 于软岩 的强 流变性 ，其 巷道 围岩破 坏特征往往是在外荷 载长 时间作用 的情 况下发 生典 型 的蠕 变失稳 ． 。在控制软岩巷道流变失稳的研究上 ，国外 的代 ２ Ｊ 表性理论主要有新 奥法 以及能 量支 护理论 等 ；国内学者 的 主要 成果 则有联合 支护技 术、松动 圈理 论 以及 耦合 支护 理
只有顶板和肩部有 锚杆 支护 ，很难 调 动深部 围岩参 与支护 体 系进而提高支 护效果 的积极 性 ，所 以其顶 板离层 现象严 重 ，底鼓难 以控制 。
２ 联 合支 护结构 体 系
小康矿 目前 广泛 采用的 支护方式 是 Ｕ型钢可 缩 支架 加
局 部锚 杆 支 护 。
１ １ 小康 矿软 岩 回采巷 道 变形破 坏特征 ．
挥 应 有 的支 护 能 力 。 ３ 巷 道 围岩 的承 载 能 力 没 有 得 到 充 分 发 挥 。软 岩 巷 道 ）
１ 小康 矿软岩 回采巷道 变 形破坏 特征 及机 理分 析
小康矿为铁法 煤业 集 团的主要 生产 矿井之 一 ，位 于辽 宁省康平县境 内，属于 康平煤 田 ，井 田东西 宽 ４ ８ ｋ ． １ｍ，南
１２ 小康矿 软 岩 回采 巷道 变形破 坏 原 因分析 ．
高地压软岩巷道U型钢支架支护技术探讨
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｓ ｏ ｆ ｔ ｒ ｏ ｃ ｋ； Ｕ —ｓ ｈ ａ ｐ ｅ ｄ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｂ ｒ ａ ｃ ｋ ｅ ｔ ； Ｈｉ ｇ ｈ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ； Ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ Ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ； Ｇｒ ｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｗｉ ｔ ｈ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｐ ｔ ｈ ｏ ｆ ｃ ｏ ａ ｌ ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ，ｍｉ ｎ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｂ ｅ ｈ ａ ｖ ｉ ｏ ｒ ｓ ｔ ｒ ｏ ｎ ｇ ｌ ｙ ，ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ｌ ａ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ，ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｒ ｏ ａ ｄ ｗａ ｙ ｃ ｏ ｎ － ｓ ｔ ｕｅ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｍａ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ ｉ ｍｃ ｕ ｈ ｉ ｅ ｓ ．ｈ ｉ ｇ ｈ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｏｃ ｒ ｋ ｒ ｏ ａ ｄ ｗａ ｙ ｇ ｒ ｏ ｗｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ．Ａｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｔ ｏ 一７ ２ ０ Ｃ ＨＥＮＳ Ｉ Ｌ ＯＵ ａ ｕ ｘ ｉ ｌ ｉ ａ ｒ ｙ ｈ ｏ ｒ ｉ ｚ ｏ ｎ ｔ ｌ ａ ｒ ｅ — ｔ ｕ ｒ ｎ ａ ｉ ｒ ｍｉ ｎ ｅ ｒ ｏ ａ ｄ ｗａ ｙ ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｔ ｒ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｓ ａ ｎ ｅ ｘ ａ ｍｐ ｌ ｅ． ｔ ｈ ｅ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ Ｕ —ｓ ｈ ａ ｐ ｅ ｄ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｂ ｒ ａ ｃ ｋ ｅ ｔ ａ ｎ ｄ ｗ ａ ｌ ｌ ｒｏ ｇ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｆ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ｅ ｔ ｏ ｍａ ｋ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏｃ ｒ ｋ — ｇ ｒ ｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ ｂ ｏ ｄ ｙ—Ｕ —ｓ ｈ ａ ｐ ｅ ｄ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｂ ｒ ａ ｃ ｋ ｅ ｔ ｔ ｏ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｃ ｏ ｍｍｏ ｎ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｒ ｂ ｏ ａ ｙ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ｓ ｔ ｏ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｂ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｓ ｕ ｒ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｒ ｏ ｃ ｋ，ｓ ｏ ｆ ｔ
可缩性U型钢支架在斜井表土及软岩施工中的应用
可缩性U型钢支架在斜井表土及软岩施工中的应用作者：赵房成郭登来源：《城市建设理论研究》2013年第05期中图分类号：U445.38献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）01-0020-02摘要：主斜井所穿过地层，岩石硬度系数≤4，工程地质条件差，采用了可缩性U型钢支架作为支护的一部分，可有效的提高工程质量，便于拉开断长，提高施工速度关键字：斜井U29型钢支架应用Abstract: the main slope through stratum, rock hardness coefficient acuities 4, engineering geological condition, the yielding of U shaped steel bracket as part of the support, can effectively increase the engineering quality, easy to pull off long, improve the construction speedKey words: deviated well U29 steel support application一、工程概况山西潞安环能股份有限公司五阳煤矿主斜井井筒，设计坡度为－16°，全长1283.196m。
根据潞安环能公司地质勘查大队编制的《五阳煤矿主斜井井筒地质报告》，主斜井所穿过地层80％左右为泥岩，易风化且具有一定的膨胀性，整体岩石硬度系数≤4，工程地质条件差。
在原设计中，暗硐段108m采用钢筋混凝土支护，440m采用素混凝土支护，若采用此种支护方法则巷道易发生底鼓、片帮、冒顶，从而影响施工安全、施工质量，增加巷道投产以后的维护费用。
二、原设计难以满足施工安全、质量的分析1、原设计支护方案：暗硐双层钢筋混凝土支护段全长108m，钢筋Φ20＠300，支护厚度为400㎜。
可缩性U型钢棚支护的应用
可缩性U型钢棚支护的应用西安煤业公司用U型钢支护替代工字钢和木支护，减少了掘进巷道重复翻挑次数，加快了掘进速度，保证了采区接续和安全采出，收到了很好的效益。
标签：支护形式；安全；支护对比TB1U型钢棚支护优点1.1抗压力强，支护达到一次成巷U型钢棚支护结构严谨，用卡子连接后，形成一体，压力均匀分布，本身拱形或圆形与巷道冒落的自然形状一样，比梯形的工字钢棚和木棚的耐压压能力强，不易变形，支护服务时间长，减少重复翻棚，安全生产有保证。
1.2抗灾能力强，安全系数大工字钢和木棚梁腿不是一体，棚腿一但折断、撞掉棚梁上顶板浮货将冒落下来，造成巷道堵塞，危胁安全生产，而U型钢支护梁腿用卡子连成一体，整体合力强，即使腿子悬空，支护也不会整体失效，顶板更不会冒落压垮。
木支护在压力大时容易折梁断腿、工字钢支护受压后容易发生变形失效，容易使巷道冒严，造成后路关门，而U型钢支护很少发生折梁断腿。
实践证明，采用U型钢支护确实具有很强的抗压能力。
1.3保证巷道断面以前木支护和工字钢支护时，梁腿断了变形了，备棚、套棚，挑棚都容易缩小断面，不好干时，人为缩小断面，帮顶还淌货，造成浮货多，环境不好。
而U 型钢支护是可缩性支护，可以卸压，遇到压力大采高不够时，拉底后仍然保持原有支护强度和巷道断面。
使用U型钢支护，高度不够棚子给不上，必须按标准施工，帮顶挂上金属网，不淌货，保证了安全通风、安全行人。
1.4减少了瓦斯积存和发火事故翻挑的次数越多，帮顶越容易脱落超高，超高冒顶容易产生高温火源、积存瓦斯，为发生瓦斯和发火事故埋下重大隐患，巷道断面缩小影响通风，也容易发火，而使用U型钢支护，服务时间长，恢复次数少，不易超高，不易缩小断面，西安煤业公司使用U型支护几年来，不仅杜绝了瓦斯事故，也而且也杜绝了发火事故，U型钢支护强度大，在处理高温火点时，可以直接插管，发碹处理，不用考虑支护强度问题，为全安全消除火情赢得时间。
2U型钢棚支护加强要点（1）注重搭接长度，结构合理，正负不能差100mm，要保证梁腿搭接紧合缝，防止局部咬合不严，减弱抗压力。
多重联合支护在软岩巷道中的应用
多重联合支护在软岩巷道中的应用摘要:为加强对矿井软岩巷道的维护和顶板控制，我公司在架设U型可缩性金属拱形支架基础上，运用壁后锚注填充与加固支护技术，形成了U型钢+金属网+喷浆+壁后锚注的联合强力支护结构，提高了巷道围岩的自承能力，有效地保证了巷道在长时间内的稳定性，消除了安全隐患，实现了矿井安全高效发展。
关键词:软岩联合支护壁后锚注1、前言义煤集团汝阳天泽金鼎煤业有限公司总回风上山开拓延伸斜巷，埋藏深度400-500m，大小断层交错，构造应力大，岩性极为破碎，节理发育，巷道变形速度快，表现出明显的软岩特征。
巷道采用29U型钢支护，铺设金属网，喷浆封闭，顶帮移近量大，断面缩减厉害，前掘后翻，多次返修，给矿井安全生产带来较大制约。
公司本着“技术保安”的安全发展观，秉承“依据现场定措施，围绕措施抓落实”安全生产理念，通过对软岩特征及其支护机理进行认真的科学分析研究，采取了U型钢+金属网+喷浆+壁后锚注的多重联合支护，取得了理想的效果。
2、多重联合支护理论分析大断面软岩巷道大多表现为大变形、流变、蠕变特性明显、巷道底鼓严重，在实际应用中，必须树立综合治理、联合支护的观念，充分利用围岩自身的承载能力，遵循“护”、“让”、“支”、“限”的原则，以便达到防水封闭、以柔克刚、缓冲让压、稳定支护的构想。
根据围岩松动圈理论，破碎岩体的破坏过程分为压密、弹性、塑性、破坏4个阶段。
为达到让压护巷的目的，我们先采用29U可缩性金属支架作为骨架，内表面铺设金属网，外表面喷混凝土，混凝土及时隔离水、空气与围岩的接触，防止围岩的风化、潮解、片落，初承力和支撑能力高的支架和混凝土较缓慢地释放巷道压力，然后在其达到塑形承载力最佳时，通过注浆锚杆对围岩松动圈进行壁后锚注胶结加固，阻止岩体朝下一个阶段发展。
此种支护方式充分利用了“围岩不再是纯粹的载荷体，而是能够被利用的承载体”的原理，通过多重联合强力支护，形成了多重组合拱结构，使巷道支护与围岩成为一个整体起到共同承载的作用。
矿用支护常识
【】矿用支护型钢U型钢和矿用工字钢是两种要紧的矿用支护型钢。
由于利用目的不同，两种型钢的截面形状完全不同，U型钢是为制造可缩性支架而设计的，矿工钢过去多用于制造刚性金属支架。
由于矿工钢来源广，造价低，加工简单，现场有大量利用矿工钢性支架的适应。
近几十年来，我国在原有矿工钢性支架的基础上，设计和研制了专门的可缩性连接件，或对矿工钢刚性支架进行某些改造，成功地利用了矿工钢可缩性支架。
(1) 对矿用支护型钢性能的要求井下条件复杂，巷道支架经受的载荷和载荷散布均在不断转变，专门是一些围岩变形量较大的巷道，例如受采动阻碍巷道、软岩巷道、深井巷道、位于断层破碎带处的巷道，这就增加了巷道支护工作的复杂性，也对矿用支护型钢的性能提出了特殊的要求。
1)优良的力学性能较高的抗拉、抗压、抗剪强度和良好的韧性性能使支架承载能力提高，有利于维持巷道良好的保护状况，减少支架的变形损坏和修复工作量。
2)优越的断面几何参数型钢断面的几何参数主若是抗弯截面模量W x、W y。
而衡量其几何形状是不是合理的指标有三个：W x/W y，W x/G，W y/G。
G是型钢的理论重量(kg/m)。
井下支架不仅要经受纵向载荷，而且还要经受来自横向的推力。
因此要求支架在x，y方向经受载荷的能力都要比较大，W x与W y尽可能比较接近，如此材料利用比较经济。
W x与W y较接近也有利于提高支架的稳固性。
3)合理的断面几何形状型钢断面的几何形状除阻碍上述几何参数外，还阻碍型钢抗变形能力。
型钢断面的几何形状要和受力后型钢内力(专门是弯矩)散布状况相适应。
U型钢连接后在锁紧和受力进程中，上、下型钢要能内外吻合，接触面积大，滑移平稳，并使连接件受力状况良好。
型钢面的几何形状要有利于钢材轧制、支架的加工制造和修理、搬运。
(2) 矿用工字钢矿用工字钢是井下巷道支护的专用型钢。
它与一般工字钢不同的地方是：断面的高宽比减小，腹板加厚，翼缘厚且斜度大，如此使型钢断面的W x/W y减少，更能适应井下受载条件。
关于软岩支护技术
关于软岩支护技术前言巷道支护是井工开采工程的核心，是一切安全生产和效益的基础，随着开采条件的日益恶化，采深的迅速增加，支护对井工开采的制约作用日趋明显，先进采矿方法能否实现，在很大程度上取决于巷道支护状况和有效断面能否得到保证。
第一节，深井巷道围岩强化支护技术体系及实践一，深部高应力巷道：常规支护不能满足要求的一类巷道。
1，采用传统的架棚支护、锚杆支护都不能有效维护巷道。
2，以德国为代表采用U型钢可缩性支架、壁后充填、预留变形量架棚支护的方式，也不能有效维护巷道。
3，常常在掘进时就需要多次卧底、返修。
为此：出路在于发展新型锚杆类支护综合治理比较乐观，目前遇到的大部分问题可以得到解决或改善。
如：德国向我国输入U型钢可缩性支架、壁后充填技术，在德国使用范围400-600米深，可是在我国达到400米深度就解决不了我国的问题。
二，深部支护问题：1，相当一部分埋深达到800-1000米的深井巷道支护难度不大，可以采用常规的支护技术解决，因此深井巷道支护并不都属于复杂困难支护巷道，我们关心的焦点是深部难支护巷道称为深部支护问题。
2，它通常是指主要由于巷道埋藏深度导致的围岩较高的水平应力，使相对软弱的岩体发生大范围破坏，并产生大变型的一类工程支护问题。
三，复杂困难条件：1，由于地层运动和成岩过程产生的强构造应力集中区，水平应力通常较大；这类构造区域内巷道变形有自身规律，其中顶板支护的安全可靠性要求较高。
2，膨胀性岩体、泥质岩体遇水泥化等条件，由于物理化学原因导致的岩体力学承载性能的衰减、岩体的变形等。
3，由于开采造成的次生应力集中区产生的巷道支护问题。
四，深井软岩成为支护重点：1，深部高应力巷道的两个显著特点：（1），原始应力水平相对围岩强度高。
（2），采动附加应力更趋强烈、围岩破碎区范围进一步加大，不易形成结构效应。
2，时间效应强烈、变形速度快，不易长期维护：（1），第一类，围岩软弱型、即软岩巷道；（2），第二类，采动影响型、即动压巷道；（3），第三类，深井高应力型、即深井巷道；五，巷道大变形、难以支护原因：1，围岩松软破碎：单轴抗压强度﹤10-20MPa；2，高应力：（1），深井（自重应力）（2），采动应力（原岩应力的3-6倍）；（3），构造应力；3，松散破碎+高应力。
(完整word版)软岩支护指南
综述松软岩层是指粘结性差、强度低、易风化、有时遇水膨胀、自稳能力差的岩层。
它是破碎、软弱、松散、膨胀、流变、强风化蚀变和高应力岩体的统称。
泥质系列：泥岩、页岩、粘土岩、粉砂质泥岩、沙质页岩火山岩蚀变系列：沈北的蚀变玄武岩等软岩巷道的特征开掘在松散软弱岩层中的各种巷道，最明显的特征是地压显现比较剧烈，巷道维护困难，主要表现在以下几个方面:1.围岩的自稳时间短、来压快所谓自稳时间，就是指在没有支护的情况下，围岩从暴露起开始失稳到冒落的时间。
软弱岩石巷道的自稳时间仅为几十分钟到几个小时，巷道来压快，要立即支护超前支护，方能保证巷道围岩不致冒落。
2.围岩变形量大、速度快、持续时间长软岩巷道的突出特点就是围岩变形速度快、变形量打、持续时间长。
一般软岩汉高掘后的1~2天，变形速度少的5~10mm/d,多的达50~100mm/d，变形持续时间一般25~30d，有的长达半年以上仍不能稳定。
3.围岩的四周来压、底鼓明显在较坚硬岩层中，围岩对支架的压力主要来自顶板，中硬岩层围岩对支架的压力来自于顶板和两帮，但在松软岩层巷道中则四周来压、底鼓明显。
松软岩层，由于结构疏松、强度低，很难支撑上覆岩层的重量，围岩在自重地压（）的作用下，以垂直变形为主，垂直变形中又以底鼓为主。
底鼓明显是软岩巷道的重要特征，如果巷道没有底鼓或底鼓不明显，围岩就不是软岩。
如烟巷道四面来压，如果底板不支护，将出现一个支护结构的薄弱带，巷道破坏首先就是从不设防的底板开始，又因底鼓导致两帮移近和失脚，知道片帮冒顶，巷道全部破坏。
4.围岩遇水膨胀、变形加剧软岩一般都含有亲水性很强的蒙脱石、伊利石等粘土矿物的岩石，这些岩石遇水后软化，体积急剧膨胀，因而变形也更剧烈，产生很大的膨胀压力。
5.普通的刚性支护普遍破坏软岩巷道变形量大、持续时间长，普通刚性支护承受的变形压力很大，施工后很快就发生破坏，必须再次或多次翻修后巷道才能使用。
这是刚性支护不适应软岩巷道变形规律的必然结果。
锚杆支护技术在“三软”煤层中的应用
锚杆支护技术在“三软”煤层中的应用摘要:本文介绍了锚杆支护的原理和软岩的性质,分析了“三软”煤层巷道的支护特点,重点论述锚杆支护技术在“三软”煤层中的应用。
关键词:三软煤层锚杆支护应用随着开采深度增加,给支护带来了困难。
对于软岩和三软回采巷道支护,问题则更加突出。
锚杆支护不仅在硬岩中应用,软岩层也可以使用。
由于锚杆支护较U 型钢棚式支护具有明显加固围岩效果,在煤巷中得到越来越广泛的应用。
当前我国在深井软岩层、构造带软岩层、第三纪软岩层中,广泛推广各种锚杆联合支护形式,维护巷道的稳定性。
1、锚杆支护原理锚杆支护是由锚固在巷道四周钻孔内的系列杆体（木质体、金属件、钢筋混凝土件和聚合物件等）系统组成的,这些杆体配以支撑件和背板,靠它们的锚固力和向颜体稳定部分的悬吊作用,防止破碎岩石冒落。
(1)悬吊作用。
锚杆能把巷道不稳定的直接顶板的岩层或可能冒落的岩层悬吊在冒落拱外的坚硬稳定的老顶岩层上。
一般称为“钉钉子”和“串糖葫芦”。
(2)组合梁作用。
在层状岩石的巷道顶板中锚杆打入围岩后,将薄弱岩层象“纳鞋底”一样铆合起来,成为一个整体,组成一个岩石板梁,从而提高了顶板岩层的强度和刚度,增加了抗弯性能,锚杆打多深,就等于砌了多厚的碹。
(3)挤压加固作用。
锚杆打入围岩,将松散破碎的岩块穿连,挤压锚固在一起,可以平衡岩石内所产生的拉应力,阻止裂隙继续扩大,而且构成具有一定承载能力的挤压岩拱圈。
(4)加固拱作用。
对于被纵横交错的弱面所切割的块状或破裂状围岩,如果及时用锚杆加固,就能提高岩体结构弱面的抗剪强度,在围岩周边一定厚度的范围内形成一个不仅能维持自身稳定,而且能防止其上部围岩松动和变形的加固拱,从而保持巷道的稳定。
兰格通过光弹性试验,证实了加固拱的形成。
在弹性体上安装具有预拉力的锚杆,一方面对围岩产生应力,增加岩体节理裂隙面的摩擦力,另一方面预张力将岩块夹持在一起,能防止岩块的相对转动滑移和裂隙的张开,保证了裂隙面间的挤压结合。
软岩巷道全封闭支护技术应用论文
软岩巷道全封闭支护技术与应用[摘要]本文作者通过实践表明，采用”o”型棚和壁后注浆联合支护技术，可以控制围岩的强烈变形，保证巷道稳定。
提出了锚注锚索初次支护和o型棚二次支护结合的联合支护方案，实践证明这种支护方式可以控制围岩的强烈变形，保证巷道稳定，且技术经济效果显著，具有推广应用价值。
[关键词]软岩松动圈“o”型棚中图分类号：td353 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）04-0191-01近年来，随着矿山开采条件的日益复杂，所涉及的工程领域越来越多，我国的许多矿区，目前都存在着软岩巷道支护困难问题，并成为影响矿区发展和矿井经济技术效益的主要因素之一。
在巷道的严重变形和多次翻修，不但影响了煤矿正常的安全生产，而且造成了大量的人力物力浪费，同时也使得本已复杂的巷道围岩条件变得更加复杂。
因此，针对围岩性质多次翻修均没有取得明显效果的状况，决定采用锚网索“0”型棚和壁后注浆联合支护的问题进行分析研究，提出了合理的加固方式进行探讨！1 围岩地质赋存状况及一采区皮带巷翻修过程一采区皮带巷埋深约320 m，全长180 m，穿过7种不同岩性的煤岩层（1层砂质页岩，2层泥岩，2层煤层，1层铝土泥岩，1层粉砂岩），且含有3条断层。
一采区皮带巷围岩赋存特点：①贯穿岩层的岩性构成复杂；②贯穿岩层中强度较低的岩层占大多数；③巷道所处的构造应力环境十分复杂，有3条较大断层。
一采区皮带巷首次掘进时采用锚网喷+u型钢棚支护，但是巷道刚掘进后就变形剧烈，变形量大，不能使用，随后进行了翻修。
①首次翻修后由于侧压较大，变形速度快，很快不能正常使用。
②再次翻修采用锚喷+砌碹支护，但经过2a的使用，巷道发生了严重变形，直接影响了煤矿安全生产的正常进行。
③最后一次翻修设计巷道断面为马蹄形，采用了11# 工字钢做成的u型钢棚支护，翻修后巷道初期变形并不明显，但经过一段时间后巷道再次表现出明显变形，不能满足煤矿正常的安全生产，需再次翻修。
煤矿井下软岩巷道施工支护技术研究应用
煤矿井下软岩巷道施工支护技术研究应用摘要：在我国煤矿底层中软岩分布广泛，煤炭储量在1000M以下的占比55%左右，随着我国开采深度的增加，我国大部分矿井巷道基本岩层结构多为软岩，深部巷道受高应力和高温度等影响，容易出现开采困难和巷道明显变形的问题，为解决软岩巷道下出现的巷道围岩变形大、稳定性差的问题，软岩支护成为困扰我国煤矿生产的问题之一，软岩巷道支护措施不当易造成巨大的返修量，还使得整个矿区陷入困境，因此，做好巷道软岩支护工作是煤矿矿井采掘工作的关键。
关键字：煤矿井下；软岩巷道施工；支护技术；研究应用1软岩的特性1.1软岩的临界荷载临界荷载是软岩固有的一种物理属性，通过软岩的工程力学实验表明：当软岩外部压力低于临界荷载时，岩体内部结构不会发生明显改变，整个岩体呈现出相对稳定的状态，力学曲线保持平直；随后，人为增加岩体外部工程压力，使压力逐渐趋近于临界荷载，则岩体内部预应力增加；通过继续增加工程压力，当工程压力超过软岩的临界荷载时，岩体就会发生明显的变形特性。
1.2软化临界深度临界深度与临界荷载是一组相互对应的概念，从两种软岩特性的支护应用上来看，临界深度更能反映软岩的塑性变形情况：在巷道位置较浅的情况下，软化临界深度较小，软岩不会出现明显的变形，此时开展软岩巷道的支护施工较为简单；但是当巷道位置达到软化临界深度时，围岩会产生大的塑性变形，并伴随有支护难、大地压等问题。
相关技术人员应当在岩体软化临界深度之前开展支护施工，以便于降低工作难度，保证支护施工质量。
2巷道变形的原因和支护原理2.1软岩巷道变形的原因煤矿开采中面临的一大难题是在高应力作用下的软岩巷道有效支护方式，巷道顶板的不稳定情况会影响到巷道顶板的稳定性，巷道两边的移动或顶板下沉容易导致巷道断面收缩，使得两帮的变形更加严重，从地板岩层方面的受力情况看，巷道地板处于未支护状态，随着巷道的不断挖掘，原本作用于地板岩层上的应力会恢复弹性，但水平应力却增加，会出现变形的情况；若挖掘的方向处于倾斜状态，巷道顶板的岩层会受到较大水平应力影响，出现顶板破坏的现象。
软岩巷道支护技术探索与实践
变形 。
［ ］ 何满潮．深部 的概念体 系及 工程评 价指标 ［ ］ ３ Ｊ ．岩石 力学
摘
要 ：大雁 二矿 属典 型 的软岩 矿 井 ，随 着开 采深 度 的 不 断加 大 ，巷 道 支 护 问题 十 分 突 出。
采 用常规 的支护 方 法 ，已不 能满足安 全 生产 的 需要 。工程技 术人 员经过 不 断探 索与 实践 ，发 明 了 “ 刚柔一体 化 Ｕ型 钢 可缩 金 属 支 架” 。在 软 岩巷 道 支护技 术 方 面 ，取 得 了成 功 。 “ 柔一 体 化 Ｕ 刚
学 出版社 ，２ ０ ． ０２
１ ）用焊接钢 筋网取代菱形铁丝 网，提高 了网 的刚度 和 强度 ，有效地保 护 了围岩 的强度 和 自撑能 力 ，实现 了锚 杆 ＋网 ＋喷层 ＋围岩的耦合支护 。
２ ）通过加大锚杆 的初 次预紧力 和二次 紧固 ，并根 据关
键部位二次锚索 施工 时 间的不 同而施 以不 同 的预 紧力 ，调 动 了巷道深部 围岩强度 从而 实现 对浅 部 围岩 的控 制 ，使支
来越 大 ， ５ ２０大巷及各区段机 、轨石 门变形破坏严 重 ，有的
巷道 已翻修 ３— ４次 ，在施工中有 的地 段甚至 出现 了前 掘后
翻的现象 ，巷道 支护问题越来越突 出。
范围之 内 ，可见 总体 支护效 果 良好 。通 过本 文研究 和现 场
成 功的施工试验 ，可以得出以下结论 ：
论U型钢支架联合支护在矿建工程中的应用
论U型钢支架联合支护在矿建工程中的应用作者：赵晓科马继伟展继龙来源：《城市建设理论研究》2013年第23期摘要：随着矿山开采的迅速发展，加之现有浅藏矿藏矿体的减少，深井、超深井即深层矿藏开采已逐步走上矿山工程的日程。
随着开采的深度增加，松软、破碎、围岩节理裂隙发育等不稳固和极不稳固岩层遭遇机率加大。
本文分析了深部地质条件下原有的支护形式金属网支护、锚喷支护及其他支护形成的特点，形成了U型钢支架支护形式运用的支护观点。
实践验证了U型钢支架支护形式取得了良好的支护效果，可实现较好的经济效益。
关键词：深井、软岩巷道、U型钢支架支护、围岩压力中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：前言随着地下矿产资源的开采利用，使得矿山开采工程进一步朝着深度矿体进军，矿山巷道围岩压力进一步加大，且矿压的形成多种多样。
随着巷道的进一步施工，围岩压应力变化时间缩短，绝大多数矿山压力不可预见。
经常会遇到松软、破碎、围岩节理裂隙发育等不稳固和极不稳固岩层。
锚网喷支护可作用于围岩破碎的巷道，但形成的稳固围岩范围较小，且对巷道突然来压与大范围压力集中，起不到很好的支护效果。
U型钢支架支护，能对围岩起到良好的控制，承压能力较强，由于选用的支架各部位连接采用限位卡缆设计从而决定了其可变形性较好，使得围岩压力能够得到有效释放，避免遇到突然来压时造成的大范围支护垮塌。
1、列举各种支护形式的优缺点1.1、锚杆支护优点：锚杆支护是通过锚入围岩内部的锚杆，改变围岩本身的力学状态，在巷道周围形成一个整体而又稳定的岩石带，利用锚杆与围岩共同作用，达到维护巷道稳定的目的。
实践证明，锚杆支护效果好，用料省。
另外，施工简单，有利于机械化操作，施工速度快。
对于被纵横交错的弱面所切割的块状或破裂状围岩，及时用锚杆加固，可提高岩体结构弱面的抗剪强度，在围岩周边一定厚度的范围内形成一个不仅能维持自身稳定、而且能阻止其上部围岩松动和变形的加固拱，从而保持巷道的稳定。
探讨复合支护技术在软岩段巷道中的应用
・ ８ ９・
Байду номын сангаас
探讨复合支护技术在软岩段巷道 中的应用
姚 胜
（ 开滦集团钱 家营矿业分公 司， 河北 唐 山 ０ ６ ３ ０ ０ ０ ）
摘 要： 随着我 国矿 业开采的不 断发展 ， 各 种新型的矿道 开挖 技术不 断被应 用推广 ， 在 巷道施 工过程 中 ， 由于受上层岩层 的压力影 响， 巷道施 工 中需要 采取一定的 支护措施 来确保巷 道的稳 固安全 。尤其是在软岩层进行 巷道施工 ， 更需要加 强周 边支护力度 ， 以确保安 全 。现本 文就探讨一 下复合 支护技术在软岩段巷道 中的应用。 关键词 ： 锚 网支护 ； 架设 Ｕ型钢 ； 喷浆 ； 注浆加 固
在 实际的工程项 目中 ， 隧道 ， 矿道等需要在 岩体层 中进行挖掘 １ ８ ｘ ２ ０ ０ ０ ｍｍ的左旋 螺纹钢锚杆 ， 锚杆锚 固方式采用 一卷 Ｚ ２ ３ ６ ０和 通道 的工程都需要运用到大量 的支护技术 ， 因此在考虑到支护结构 卷 Ｚ ２ ３ ３ ０树脂药卷端 头锚 固，锚杆托盘 采用 １ ５ ０ ｍ ｍ ｘ １ ５ ０ ｍ ｍ× 的安全性稳定性 的同时 ， 还需要考虑 到经济成本问题 。随着社会 的 ｌ Ｏ ｍｍ的铁托盘 ，托盘要 紧压 金属 网。锚杆间排距 均为 ７ ０ ０ ｍ ｍ× 发展 ， 我国很 多施工企业在进行巷道施工 中采取的支护体系都 由原 ７ ０ ０ ｍｍ， 三花布置 ； 网片采用 网格为 ｌ Ｏ Ｏ ｍ ｍ×ｌ Ｏ Ｏ ｍ ｍ 的锁 边式 钢筋 来的单一结构支护体系逐渐转变为复合结 构支 护体 系。 这种体 系的 网， 网全铺 ， 每钩必联 。锚索加 固采用三排锚索交叉顺巷布置 ， 布置 转变不仅加强了支护结构的稳固性 ， 对 于经 济效 益来 讲也有着一定 位置为 ： 正顶部一 排 ， 两拱部 各一排 。顶部 和两 拱部锚索西 １ ７ ． ８ × 的实际意义。本文就要讲述了复合支护技术在 软岩段巷道 的应用 。 ７ ０ ０ ０ ｍ ｍ的钢绞线 ， 锚深 ６ ． ７ ｍ； 单排锚索间距均 为 １ ． ５ ｍ 。 锚索锚固方 １ 复 合 支 护 技 术 式采用 树脂 药卷端头锚 固， 每根锚索均用 ３根 ２ ３ ６ ０树脂药卷 ， 锚索 复合 支护 ， 顾名思义是指将两种或多种单一 的支 护技 术根据一 托盘顶 、拱 、帮均采用 复合 托盘 。内部为长 ｘ宽 ｘ厚 － ４ ０ ０ ｍｍ ｘ 定 的规律结合 在一起形成一种新 型的复合 的支护技术 ， 这样相互 配 ４ ０ ０ ｍ ｍ ｘ １ ０ ｍ ｍ 的铁 托 盘 ， 中间 为 长 ｘ宽 ×厚 ＝ ２ ０ ０ ｍ ｘ ２ ０ ０ ｍ ｘ 合之后 的支护结构 可以很大 的提高工程 的安全 性能 ， 为施工 的顺利 ５ ０ ａｍ的木托盘 ，外部为长 ｘ宽 ｘ厚 ＝ ｒ ２ ０ ０ ｍ ｍ ｘ ２ ０ ０ ｍ ｘ ｌ Ｏ ｍ的铁托 盘。 进行做好坚实 的后盾 。 目前我 国现有 的支护技术主要有 喷射混凝 土支护与锚杆支护 、 ３ ． ２架设 ｕ型钢并喷浆。 注浆 、 钢筋 网 、 钢 拱架 、 管棚等多种单 一支护方式 ， 复合 的支护技术 ｕ型钢 支架 采用 ２ ９ Ｕ型钢加工 ， １ 梁２ 腿３ 节组 合而成 ，半 圆 是将他们 相互 配合采用 ， 如锚 喷支护 、 锚 喷 网支护 、 锚 网支护 ＋ ｕ型 拱断面 ， 净宽 ４ ． ６ ｍ， 净高 ３ ． ５ ｍ， 其中拱高 ２ ． ４ ｍ， 直腿段高 １ ． ２ ｍ， 柱窝 钢支护 ＋喷浆 、 注浆加固 、 钢拱架锚喷 网复合支护 （ 分刚性和可缩性 ２ ０ ０ ｍ ｍ， 梁腿搭接长度 ４ ５ ０ ｍｍ。在起拱 线与底角处分别利用梯子梁 咖左旋螺纹钢锚杆 ， 打诼角度与底板成 ４ ５ ０ ） 。 两类 ） 、 钢筋桁架复合式支护等 。 复合支护技 术中采用 哪几种单一支 打设帮锚索（ 护方式一 般是根据具 体的施工情况 ， 成本 预算 ， 岩层性质 以及 施工 ３ ． ３注浆 加固。 环境等多方面 因素综合考虑而定的。 巷道实施全 断面布孔 ， 每排在巷道顶板均 匀布置 ５个孔 ， 分别 ２软岩层 的巷道施工特点 布置在巷道的正顶 、 两肩部 、 两底角 ， 排距 ２ ． ０ ｍ。孔位正顶孔与顶板 在巷道 的施 工中 ， 有时候不可 避免的会遇 到松 软岩层 ， 这 样的 垂直 ， 两肩孑 Ｌ 分别与顶板 向外 成 ５ ０ ～ ６ ０度的夹角。注浆浅孔孔 深为 岩层 黏结 性能低 、 强度不高 、 极易风化 、 遇水会膨胀 、 稳定性差 ， 在巷 ３ ｍ， 注浆压力为 ４ Ｍ Ｐ ａ ， 中孔 为 ５ ｍ， 注浆压力为 ６ Ｍ Ｐ ａ ， 深孔为 ８ ｍ ， 注 道 的施工 中如果不能做好 支护结构体 系 ，就极易造成 巷道断 面问 浆 压力为 ８ ＭＰ ａ 。 题， 甚至会引起坍塌 ， 严重影 响了工程 的实施 ， 威胁着施工 开采人员 ４ 复 合 支 护 理 论 及技 术关 键 的安全 。如果巷道遭受损坏 ， 一定要采取措施 及时修护。 ４ ． １支护理论 。 该 支护技术 采用 了锚 网支护 一 ｕ型钢支 护 一注浆三者 形成共 在松 软岩层 的巷道施工或修护施工 中 ， 以高地应力松 软岩层段 的巷道为例 ， 经井下现场探测 ， 该段岩层 以泥质胶结的粉砂岩为主 ， 同力学 承载体系 的支护理论。首先通过对巷道进行锚网支护 ， 有效 地质构造发育 。 巷道受到主暗斜井动压变形 、 收缩后 ， 首先应采 取扩 控制 了围岩 的深度变形 ， 使巷道 围岩基本趋于稳定 。然后架设 ｕ型 打设帮锚索 和底角锚杆 、 混凝 土全断面封闭 ｕ型钢 ； 最后通 修、 锚网喷支护方法来解决巷道断面和破 坏问题 。 实践证 明， 单 一的 钢支护 、 扩修 由于浆皮 的存在不仅工作量大 ， 而且仅能在短时 间内满足使用 过双液注浆后 ，锚 网、 ｕ型钢双层支护合二为一 ，充分发挥锚 网支 要求 ， 其本质只是对应力重新分布后 初步稳定 了的巷道进行 了再次 护 、 ｕ型钢支护本身的承 载能力 ，而且减少 了围岩对 ｕ型钢不均 的 的应力重新分布 。虽然其在一定程度上释放 了一部分应 力 ， 但 随着 集 中载荷 和偏 心载荷 作用 ， 大幅度提高 了 ｕ型钢的工作 阻力 、 承载 应力 的再 次分布 ， 巷道所 受地应力 的压 力并没有减小 ， 随着 时 间的 能力 。 变化 ， 巷 道常会 出现再 次破 坏、 变形 ， 其不能从 根本上解决软岩巷道 ４ ． ２技术 关键 。 ． 的支护问题 。 为此 ， 针对矿道 的延伸巷道支护状况 ， 需要从单一支护 ４ ． ２ ． １ 在实 际的施工操作 中 ， 为 了防止 巷道 出现片帮 、 冒顶现象 一定要 严格遵守现初 喷混凝 土 ， 然后 再实施锚 网支护 工作 到复合支护手段进行转变 ， 从而达到使巷道 围岩趋于稳定的 目的 。 的发生 ， 的施工 工序 ， 这 样不仅能保证巷道稳 固成形 ， 同时也方便 了下 道工 ３软岩段巷道支护技术 达到预期的支护效果 。 在软岩段 的巷道支 护工 作 中， 要先进行现 场地质勘探 ， 进而再 序 的顺利实施 ， 确定采用 何种 复合支 护手段 。本文 以锚 网支护 ＋ ｕ型钢 支护 ＋喷 ４ ． ２ ． ２ Ｕ型钢支护中一定要有打设帮锚索 、底角锚杆以及混凝 土封闭 Ｕ型钢全断面的施 工工序 ，这对于加强 ｕ型钢之 间的连接 浆、 注浆加 固的复合支护技术为例介绍复合支护技术的应用 。 首先 采用 打设 锚杆 、 挂 网、 打顶锚 索对扩修巷道进行支护 ， 然后 力度和支护结构的稳 固性能都有很好的效果 。 在锚 网巷道 内架设 ｕ型钢 ， 喷射混凝 土对巷道进行 二次加 固； 最后 ４ ． ２ ＿ ３在完成 ｕ型钢 的支 护以后 ， 要进行深孔注浆 ， 这样就 能大 通过 打设 中、 深孔进行注浆 ， 利用注浆 浆液充填 Ｕ型钢外侧 的大松 大提高整体支护结构的强度和稳定性，并且能够对墙体进行加固， 动圈破裂岩体 ， 使松动圈内块体黏结成整体结构， 同时改善巷道应 减少底板岩层 的应力 ， 从 而保证拱顶 的稳 固 ， 因为顶板 的稳定不仅 力分布状况， 提高其承载能力 ， 加强锚网支护和 ｕ型钢整体支护结 取决 于顶板荷载 ， 在非破碎带 中关键取决于底板和两墙 的稳定 。 构 的稳定性 ， 从而达到支护巷道的 目的。 ５结论 ３ ． １锚 网支护 。 ！ 复合支护技术 的应用大大提高了巷道的安全性 能 ， 尤其对松软 顶拱部锚 杆采用 ４ ． ２ ２ ｘ Ｌ ＝ ２ ４ ０ ０ ｍ ｍ 的左 旋螺纹钢锚杆 ， 锚杆锚 岩层段的巷道稳固来讲， 更是一种行之有效的支护技术方法。巷道 固方 式 采 用 ２卷 Ｚ ２ ３ ６ ０树 脂 药 卷 全 长 锚 固 。 锚 杆 托 盘 采 用 的安全稳定关系着生产运输 的顺 利进 行和工作 人员 的人 身安 全 ， 因 １ ２ ０ ｍ ｍ ｘ １ ２ ０ ｍ ｍ ｘ １ ２ ｍ ｍ的加厚左旋螺纹钢锚杆专用托盘 ，锚杆拧 此 ， 对 于巷 道的支护技术和施工不能掉 以轻心 ， 要 随时检查 ， 及时修 紧螺母与球形垫问必须加有��
联合支护在软岩中的应用
图2巷道应力叠加示意图（4）由于巷道断面大，且为复合顶板，锚索的的支护作用有时也会因巷道断面大，复合顶板厚度大，顶板破碎等原因造成支护效果降低甚至失效，为了进一步提高支护，有效控制巷道变形，在原支护的基础上打设点柱、钢棚等，即利用钢棚的作用于顶板的垂直或斜交的应力来有效控制巷道的变形，这充分利用了刚性支护的自身强度。
这样就可以通过锚杆、锚索主动性扩容应力+刚性支护约束作用，形成一个多层次、多方位空间支撑拱，以达到有效控制巷道变形的目的如图2。
4结论叠加支护原理比较简单，就是通过在时间上和空间上合理有效的利用围岩及支护体的强度，实现时间和空间上支护应力的叠加，从而起到有效控制巷道变形的目的，在现实中已经得到广泛应用。
现阶段使用的锚网喷支护就是一个叠加支护的最简单的例子，他是利用了锚杆的扩容作用和混凝土拱的承载作用来实现对巷道的有效控制。
随着煤矿生产条件的复杂化，该理论将会进一步得到丰富和发展。
参考文献：［1］何满朝等．《中国煤矿锚杆支护理论与实践》．科学出版社，2004［2］沈明荣等．《岩体力学》．同济大学出版社，1999联合支护在软岩中的应用韩勇(龙煤集团双鸭山分公司双阳煤矿，黑龙江双鸭155137)摘要双阳煤矿通过研究试验，采用U 型钢加金属网、喷混凝土的联合支护方式，解决了软岩巷道严重变形的问题，极大地减少了巷道维修量，大幅度提高综采工作面单产，保证了安全生产，取得了巨大的经济效益和社会效益。
关键词巷道软岩破坏特征联合支护中图分类号TD353文献标识码B双阳矿煤田面积30．15km 2，可采储量1．3亿t ，煤层厚度3 5m．煤层顶板为油母页岩，破碎易落，自身无承载能力，厚度为20 50m ；煤层底板为泥岩、粉砂岩，胶结程度较差，遇水膨胀泥化，厚度10 50m 。
1巷道失修情况矿井移交时巷道总长度为15763m 。
主要运输、回风巷道大部分为锚喷支护和少量的料石碹支护，回采巷道为每米两架25#U 型钢拱架支护。
大型U型钢在矿山工程中的应用案例研究
大型U型钢在矿山工程中的应用案例研究近年来，随着矿山工程规模的不断扩大和技术的不断进步，大型U型钢在矿山工程中的应用也愈发广泛。
本文将以一些典型的案例为例，研究探讨大型U型钢在矿山工程中的应用情况。
首先，大型U型钢在矿山综合利用工程中的应用案例是一个典型的例子。
该工程旨在提高矿山资源的综合利用率，降低资源的浪费。
大型U型钢作为工程中的重要构件，可以用于构建矿石破碎、矿渣分离等设备。
通过合理的设计和优质的材料，大型U型钢可以确保设备的顺利运行，并减少矿石和矿渣之间的交叉污染。
其次，大型U型钢在地下矿山支护工程中的应用也有相关的研究。
地下矿山作为大多数矿山工程的主要采矿方法，对支护工程的要求较高。
大型U型钢因其优良的抗压性能和稳定可靠的性能而被广泛应用于地下矿山的支护工程中。
通过合理的设计和施工，大型U型钢能够有效地承受地下矿山的巨大压力，保证矿山的安全生产。
此外，大型U型钢在岩体锚固支护工程中也有相关的应用案例。
岩体锚固支护工程是指通过锚杆或者其他形式的锚固材料将岩体牢固固定起来，以防止岩体塌方和滑坡等事故的发生。
大型U型钢在岩体锚固支护工程中具有良好的拔出阻力和稳定性，能够有效地固定岩体，提高支护的可靠性。
通过在实际工程中对大型U 型钢进行合理的布置和安装，可以达到较好的工程效果。
另外，大型U型钢在矿山排水工程中也有重要的应用。
矿山排水工程是指通过合理的排水系统将矿山中的水排出，以保证矿山的正常生产。
大型U型钢作为排水系统的重要构件之一，可以用于构建排水管道和水泵房等设备。
通过大型U型钢的应用，可以提高排水系统的稳定性和可靠性，确保矿山排水工程的顺利进行。
综上所述，大型U型钢在矿山工程中的应用案例研究表明，大型U型钢在矿山工程中具有广泛的应用前景和巨大的经济效益。
大型U型钢的优良性能可以确保矿山工程的安全性和稳定性，提高矿山的综合利用率，并降低资源的浪费。
虽然在实际应用中仍存在一些技术和施工难题，但随着科学技术的不断进步和经验的不断积累，相信大型U型钢在矿山工程中的应用将会有更好的发展前景。
浅谈煤矿巷道U型棚注浆与工字钢棚支护应用对比
浅谈煤矿巷道U型棚注浆与工字钢棚支护应用对比摘要：本文首先分别对煤矿巷道U型棚注浆支护技术与工字钢棚支护技术进行介绍，通过对U型棚支护技术与工字钢支护技术的对比，找到其使用的范围和优势。
关键词：煤矿巷道，U型棚，工字钢，支护技术Abstract: this paper respectively to the coal mine roadway U tent grouting support technology and range tent supporting technology are introduced, through to the U tent support technology and range of supporting technology contrast, find the use of the scope and advantage.Keywords: coal mine roadway, U tent, range, supporting technology0 引言煤矿巷道支护技术是巷道安全的重要保证，现代煤矿的开采要求高效、经济、安全，因此对煤矿巷道支护技术的研究是十分重要，在保证安全的前提下找到适合实际工程的相对经济的支护方案对煤矿开采是必要的。
1 巷道U型棚注浆支护技术U型钢拱形可缩性支架结构比较简单，承载能力较大，可缩性能较好，因而是U型钢可缩性支架中使用最广泛的一种，德国、波兰、前苏联使用数量均占到金属支架的90%以上。
我国从1963年开始使用U型钢可缩性支架，当时主要发展拱形，以后发展了封闭形、梯形等多种型式，但仍以拱形为最多。
1.1 U型棚结构简介U型棚一般由5部分组成：①顶梁顶梁为圆弧拱形。
根据巷道断面大小、支架受力和需要可缩量、要求运输条件等不同情况而有一节或多节之分。
国内多用一节或两节。
一节拱梁的曲率半径有一个或两个。
②柱腿柱腿有两种形式：一种是上部为圆弧形，下部为直线形；另一种为曲线形，它有一个或两个曲率半径。
介板沟煤矿软岩大巷U型钢支护技术研究
介板沟煤矿软岩大巷U型钢支护技术研究介板沟煤矿北轨道大巷、运输大巷和回风大巷均属于典型的软岩巷道,巷道围岩在相当大范围内主要为泥岩、砂质泥岩等软弱岩层。
巷道掘进后围岩整体变形比较严重,部分区段甚至发生冒顶,严重影响矿井的安全生产。
本论文围绕介板沟煤矿北轨道大巷大变形的工程特征,开展软岩巷道围岩变形破坏机理及支护技术研究,具有一定的实际应用价值。
研究方法主要包括现场实测、理论分析、实验室研究、数值计算和工业性试验等。
实验室测试了巷道围岩力学性质,现场实测和理论分析了巷道围岩裂隙演化规律和变形规律。
针对巷道围岩变形破坏情况,在围岩破坏程度不同区段提出差异性支护方案,并运用FLAC3D数值计算软件研究了各支护方案的支护效果,最终确立了控制巷道变形的最优支护方案。
理论分析了U型钢可缩性支架支护系统的工作机理及特性,并借助FLAC3D数值计算软件研究了壁后充填体强度对支架支护效果的影响,得到充填体强度对围岩塑性区分布和帮部应力变化趋势影响较大,并且对顶板和帮部应力变化趋势呈现相反关系的结论。
通过实验室U型钢可缩性支架承载性能压缩试验,研究支架在特定载荷条件下的变形破坏过程及支架抗缩动滑移能力与卡缆螺母扭矩的关系,得到支架抗缩动滑移能力与卡缆螺母扭矩大致呈线性相关的关系,并且支架在对称载荷的条件下有可能产生非对称变形的结论。
工业试验表明优化后支护方案控制围岩变形破坏效果良好,巷道变形量明显减小,满足安全生产的需要。
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Ｌ Ｘｅ ｉ Ｉ －ｎ ｕｑ
（ 上接第２ ６页） 围岩的自 身稳定性； 其次， 在施工期
间采用风镐掘进 ， 避免了爆破对围岩的破坏振动作 用； 第三， 利用扩杆支护增加了巷道的支护强度， 同
放的诱导， 从而使瓦斯均匀释放， 有利于瓦斯管理。 ３４ 避免了巷道冒顶事故的发生 ． ２１１ １２ 运输巷注水前煤体全水为 ３ 一 ％， ％ ４ 煤
１ 实验区概况
２１１ １２ 炮采放顶煤工作面位于芦沟煤矿 ２ 采 １ 区西翼， 工作面走向长２０ 倾斜宽 ３ 一 ０ 煤 ４ｍ ， ２ ９ｍ ， 厚１ ４一２ ｍ 倾 角 ５一２０ 开采标高 一８ ５ ， ０， ０－ 一１ ｍ １ 。煤层伪顶为０ ０５ ０ 一 ． ｍ厚的炭质泥岩， 直
Ａ ｐ ｃｔ ｎ Ｕ一 ａ ａｄ Ｂ ｒ ｒａｅ Ｂ ｒ ｐ ｌａ ｏ ｏ ｉ ｉ ｆ Ｂ ｒ Ｉ ａ Ｓ ｅｄｒ ｎ 一 ｐ ａ Ｓ ｐ ｏｔ ＳｆＲ ｃ Ｓ ｐ ｏｔ ｕ ｐｒ ｉ ｏｔ ｋ ｐｒ ｎ ｏ ｕ
（ｕｏ ＣａＭｎ， ｎｚ ｕ ｌ Ｌ ． Ｚｅ ｚ ｕ ２７ ， ｈ ａ ５３４ Ｃｉ ） Ｌｇｕ ｌ ｅ Ｚｅ ｈ Ｃａ Ｃ． ， ｈｎ ｈ ４ ｏ ｉ ｈｇｏ ｏ ｏ ｔ ｄ ｇｏ ｎ
接顶为１３ ｍ ．１ 厚的砂质泥岩， 老顶为２． ｍ厚的中 ２８
２２ 手镐配合风镐掘进技术 ． 掘进期间， 采用４ 一 ０８ Ｌ ２／ 型空压机供风， 在巷 内铺设一趟Ｄ ｍ ８ ｍ的压风管路， ０ 配备两部风镐， 巷道下部采用风镐落煤， 中上部采用手镐配合风镐
掘进。
粒砂岩， 直接底为 １ ｍ厚的砂质泥岩， ６ 老底为１ ｍ ２ 厚的Ｌ 一 ： ： Ｌ 灰岩。所采煤层为二叠系二Ｉ 煤层， 煤 质为超低灰低硫优质无烟煤， 松软易碎、 与水粘结， 在回采过程中７％以上为粉煤。该面南部为芦沟 ０ 正断层， 受断层影响， 煤层顶底板起伏变化较大， 工 作面西部为一背斜构造， 东部为一小向斜构造。 ２１１ １ 运输巷全长２０ 受地质条件的影响， ２ ７ｍ ， 外段 １０ ７ ｍ巷道留有３ ５ｍ厚的底煤， １０ 一 西部 ０ ｍ
２ 联合掘进技术的应用
２１ 浅孔动压注水技术 ． 巷道在掘进过程中， 采用煤层浅孔动压注水技 术。注水时采用矿用煤电钻、 ４ ｍ Ｄ ｍ麻花钻杆打 ２ 孔， 注水孔沿巷道周边布置， 全断面设 ４ ５ 一 个孔， 孔 间距 １５ ２５ 下俯角 １ 一 ５、 ． 一 ． ｍ， ０ １０上仰角３ 一 ５， ０ ４０ 眼深４０ ６０ 沿巷道方向每 １５ ２０ ． 一 ． ｍ， ． 一 ． ｍ注一 个循环， ４ ｍ 、 １２ 用Ｄ ２ 长 ． ｍ封孔器封孔， ｍ 封孔深度 １５ ２０ 注水压力 ２ ３ ａ单孔注水时间 １ ．一． ｍ ， 一 Ｍ ， Ｐ ５ 一０ ， ２ ｍｎ注水量３０ ４０ 可边掘进边注水， ｉ ０ 一０ ｋ， ｇ 使 煤体逐步均匀渗水， 直至渗透到整个煤体， 以煤壁或
运行结果表明， 使用改进后的拉紧装置， 社会效
②消除了处理故障带来的不安全因素； ③提高了生 产效率； ④减少了长距离带式输送机的故障率。
—
益主要表现在以下几方面： ①降低了工人劳动强度；
〔 任 辑： 曾 责 编 张 松〕
Ａ ｐ ｃｔ ｎ Ｙ Ｌ Ｔ ｕｅ ｎ Ｄ ｉ ｏ ｈ ｉｇ ｖ ｅ ｔｅ ｐ ｌａ ｏ ｏ Ｚ Ａ ｔ ｉ ｉ ｆ ａ ｎ ｅ ｃ ｎ Ｌ ｎ ｄｓ ｎｅ ｌＣ ｎｅｅ ｏ ｇ一 ｉａ ｃ Ｂ ｔ ｖｙｒ ｔ ｅ ｏ
邻孔渗 水为标准， 注水后煤体全水增加３ ４ ％一 ％，
手摸有潮湿的感觉。
收稿 日期 ： ０ －２ ０ ２ ６ ０ －８ ０ 作者简介： 刘运福（９０ ， ， １７ 一）男 河南新郑人 ， 注册安全工程师 ， 从事煤矿生产技术与管理工作。
２ Ｃｏ ｌ ２ ０ ６ ａ ３ ０ ６ ／
以减少８ 次更换大件或处理故障的时间， 改进后年 直接经济效益为３０ ０ 多万元。
３２ 有利于防尘． ． 改善作业环境
现象时有发生， 注水后煤体全水为７ 一 ％， ％ ８ 水分 增加了３ ４ 手摸煤体有潮湿的感觉， ％－ ％， 增强了
煤体的锈结度， 手镐或风镐落煤时， 煤体成块下落， 避免了 顶帮乱流乱冒 现象， 的 杜绝了冒 顶事故的 发生。
４ 结 语
通过采用煤层动压注水、 手镐配合风镐掘进、 Ｕ 型钢支架配合工字钢扩杆支护联合技术， 既延长了 巷道的使用周期， 又利于瓦斯管理及防尘； 既有利于 保证矿井的安全生产， 也有利于提高企业的经济效 益。该技术对那些矿井压力大， 煤层松软干燥、 易落
体松软干燥 ， 易流易冒， 掘进期间， 巷道流煤或冒顶
时也将 Ｕ型钢支架连成一个整体， 增强了支架的稳 定性。实践证明， 该技术使巷道成型好， 避免了巷道 空帮空顶现象； 使巷道的围岩变形空间受到一定的 限制， 变形量减少， 使得巷道的使 用周期大大延长。２１１ １２ 运输巷 自掘进到回采结束 历时 １ 个多月， ３ 尽管受到工作面采动的影响， 但巷 道状况一直保持完好， 没有扩修过一次， 始至终满 自 足了安全生产的需要。
成果应用
Ｕ型钢与工字钢扩杆支护在软岩支护中的应用
刘运福， 关永龙
（ 郑州煤业集团公司 芦沟煤矿， 河南 郑州 ４２７ ） ５３４
摘 要： 通过利用煤层动压注水、 手镐配合风镐掘进、 Ｕ型钢支架配合工字钢扩杆支护联合技术的实验， 找 到了解决芦沟煤矿巷道压力大、 失修快、 难以维护、 使用周期短等难题的途径。 关键词： 动压注水； 风镐掘进； Ｕ型钢； 扩杆支护 中图分类号：Ｄ５ Ｔ ３３ 文献标识码： Ａ 文章编号： ０－７８２０ ）３ ０２ － １ １ ５ ２９ （０６０ －０６ ０ ０
裂等严重变形， 支架损坏严重， 巷道失修较快且失修 严重， 采巷道的变形速度达 １ 一０ ／ ， 回 ０ ３ ｍ ｄ巷道使 ｍ 用周期 ２ ４ 一 个月， 扩修周期 １ ３ 一 个月。
２１１ １ 运输巷通过采用煤层动压注水、 ２ 手镐配
合风镐掘进、 Ｕ型钢支架配合工字钢扩杆支护联合 技术， 使巷道使用周期明显延长。首先， 通过煤体注 水， 使煤体湿润， 湿润的煤体粘结性大大增强， 使煤 体具有一定的锈结度， 提高了巷道 （ 下转第２ ９页）
易冒， 瓦斯涌出量大的煤巷掘进具有一定的适用性。
采用单一放炮掘进时， 巷道内煤尘飞扬， 视野模 糊， 采用煤层注水及风镐掘进后， 产尘量明显减少， 作业地点视野开阔， 空气清新， 作业地点的环境得到 了明显改善， 既有利于作业地点的安全生产， 又有利 于职工的身心健康。
３３ 有利于掘进期间的瓦斯管理 ． 通过煤层注水， 湿润的煤体对瓦斯的释放起到
巷道基本沿底。
２３ ． Ｕ型钢支架与工字钢扩杆联合支护技术 巷道采用９ 型钢支护， 矿Ｕ 棚距０６ 巷道净 ．ｍ ， 断面９４ ， ． ２掘进断面 １． ２ ｍ ０８ ， ｍ Ｕ型钢支架架设 后， 滞后迎头３ ５ 一 ｍ用２６ ２６ ２工字钢 ． ｍ ． ｍ的１＃ ｘ
在巷内进行扩杆支护， ２４ 工字钢加套在两 杆距 ． ｍ ， 架 Ｕ型钢支架的中间部位， 梁头紧贴巷道两帮， 扎 角０５ 柱窝深０２ 底杆架好后在两底杆上靠 ． ｍ， ． ｍ， 两侧穿两根工字钢梁， 串杆梁紧靠两侧的 Ｕ型钢
同时， Ｕ型钢支架配合工字钢扩杆支护联合技术既
增加了 巷道的 支护强度， 又将Ｕ型钢支架连成一个
整体， 增强了支架的稳定性， 可用于压力较大的软岩 巷道支护。
〔 资任编辑 ： 常丽芳〕
了一定的阻碍作用， 使一部分瓦斯在煤体破碎后缓 慢涌入采掘空间， 一部分随煤体被运出工作面； 另 外， 采用手镐或风镐掘进， 避免了放炮对瓦斯瞬间释
梁， 不紧处用木鞋、 木楔背紧， 两梁间用８ １ ｃ 一０ ｍ长
度适当的小径木撑紧， 杆与杆相互搭接紧密。
３ 效果分析
３１ 增加支架的稳定性， ． 延长巷道的使用周期
芦沟矿巷道压力大， 特别是回采巷道大多沿煤 层底板或在煤层中间布置， 巷道顶煤松软、 易落易 冒， 且受工作面采动的影响， 矿压显现特别明显， 巷 道支架在矿山压力作用下发生错位、 弯曲、 扭曲、 断
Ａ ｓ ａｔ ｈ ｕｈ ｃｍ ｉ ｄ ｈｏ ｇ ｓ ｅｍ ｎ ｏ ｄｎｍｃｌ ｓ ｅ ｅ ｉｕ ｏ ｉ ｔ ｃａ ｓ ｍ， ｎｌ ｇ ｈ ｂｔ ｃ： ｇ ｔ ｏ ｂ ｅ ｔ ｎｌ ｉ ｅ ｒ ｅｔ ｙａ ｉ ｐ ｓ ｒ ｗｔ ｎ ｓｎ ｈ ｏｌ ｔ ｅｉ ｗｔ ｔ ｒ Ｔｒ ｏ ｈ ｅ ｎ ｅ ｏ ｅ ｘ ｉ ｃ ｐ ｆ ａ ｒ ｕ ａ ｒ ｉ ｎ ｅ ｆ ｅ ｅ ａ ｕ ｌ ｉ ｈ ｎ ｎ ｅ ｐｅｍ ｔ ｐ ｋ ｈｎｐ ｋ Ｕ一 ａ ｓ ｐｒａｄ ｂｒ ａｅ ｂｒ ｐｒ ｗ ｈｖ ｆ ｎ ｔ ｗｙ ｔｓｖ ｔ ｐ ｂ ｍ ｓ ｈ ｎｕ ａｃ ａｄ ｄｉ ， ｂｒ ｏ Ｉ ａ ｓｒ ｄｒ ｓ ｏ ， ａｅ ｄ ａ ｏ ｅ ｒ ｌ ｓ ａ ｉ ｉ ｎ ａ ｃ ｃ ｕ ｔｎ 一 ｐ ｐ ｅ ａ ｕ ｔ ｅ ｏ ｈ ｐ ｕ ｅ ｓ ｏ ｈ ｏ ｅ ｕ ｓ ｌ ｅ ｃ ｔ ｇ ａ ｐ ｓ ｒ， ｎ ｓｏ ｉ ｂｄ ａ ， ｎ ｈｒ ｔ ｕｈｌ， ｓｏ ｕｉ ｃｃ ｓ ｈ ｔ ｎｌｉ Ｌｇｕ ａ Ｍｎ． ｈ ｒ ｔ ｓｅ ｂｉ ｏｎ ａ ｒ ｉ ｂｉ ａ ｏ ｏ ａｄ ｒ ｎ ｙｌ ｏ ｔ ｕ ｅ ｎ ｏ Ｃ ｌ ｅ ｅ ｒ ｕ ｅ ｅ ｅ ｇ ｎ ｅ ｒ ｅ ｇ ｄ ｐ ｄ ｎ ｈｔ ｓ ｇ ｅ ｆ ｎ ｓ ｕ ｐ ｅ ｏ ｉ Ｋ ｙ ｒｓ ｄｎｍｃｌ ｓ ｔ ｉｕｉ ； ｎｌ ｇ ｈ ｐｅｍ ｔ ｐ ｋ Ｕ一 ａ； ａｅ ｂｒ ｐｒ ｅ Ｗｏｄ ： ｙａ ｉ ｐ ｓ ｒ ｗ ｅ ｎ ｓ ｎ ｔ ｅｉ ｗ ｔ ｎｕ ａｃ ； ｂｒ ｓ ｅ ｒ ｓ ｏ ａ ｒ ｕ ａ ｒ ｏ ｕ ｌ ｉ ｈ ｅ ｅ ｆ ｎ ｎ ｔ ｅ ｉ ｉ ｃ ｐ ｄ ａｕ ｔ ｒ ｐ