破碎岩体大跨度交岔点支护技术

总第 ２ １ ３期
力与 侧 帮压力 之 比较 大 ， 拱 顶 圆 心 角选 大 些 ； 反之， 则选 小些 。拱 顶 圆心 角 的取值 范 围为 ４ ０ 。 ～１ ４ ０ 。 。
ｍｍ、 宽 １ ０ ０ ｍ ｍ 的钢板 加 工 （ 图４ ） 。卡 缆 螺 栓 应 采 用与 ３ ６ Ｕ型钢 材质 相 对应 的 圆钢 制作 ， 螺 栓 加 工标
表 １ 可 缩 性 拱 棚 搭 接 长 度选 择
年限 ， 采用大断面 ３ ６ Ｕ型 钢 拱 棚 支 护 ， 利 用 自然 平 衡 拱原 理 ， 克服大 跨 度 、 顶 板 破 碎 的特 点 ， 提 高 支 架
稳 定性 。此 次需 重 新 翻修 的交 岔 点 长 ９ ． ５ ｍ、 最 大 宽７ ． ８ ｍ， 预计 最 大高 度 ４ ． ４ ｍ， 棚距 ５ ０ ０ ｍｍ， 架 设
支架 ２ ０架 。交岔 点平 面布置 如 图 １所示 。
２ ３ ６ Ｕ 型 钢 及 卡 缆 设 计
根 据设 计交 岔点 的规格 ， 确定 ３ ６ Ｕ型钢 支架 的
规格 。
（ １ ） 每架 拱棚 的节 数 由 Ｕ型钢 的质 量 和运输 要
（ ３ ） 对 棚腿 的要 求 。棚 腿 直线 段 与 弧线 段 必 须 相切 ， 保证 抗压 强度 。 （ ４ ） 拱 顶 圆心角 确 定 。拱顶 圆心 角 是影 响支 架 承载 能力 和保证 支 架可 缩性 的重要 参 数之 一 。拱顶 圆心角应 根据 巷道 围岩 的特 性 来 确定 ， 巷道 顶 板 压
分 布 进 行 了研 究 。 通 过 采 用 ３ ６ Ｕ 型 钢 拱 棚 ＋喷 混 凝 土 对 交 岔 点 进 行 支 护 ， 优 化 了交 岔 点 的 支 护 方 式 ， 提出
了交 岔 点 支 护 难 点 的解 决 方 案 ， 改进 了 ３ ６ Ｕ型钢在该 类交 岔点 的应用方 式。应用结 果表 明， 该支 护方 式有 效 解 决 了经 过 多次 返 修 后 围岩 支 护 强度 低 、 服 务年 限 短 的 问 题 ， 避 免 了经 常返 修 对 生产 的 影 响 。
长为 １ ５ ０ ｍ ｍ。螺 栓孔 规格 为 ３ ４ ｍ ｍ。
１ ． ０～１ ． ４ 。其 中 ， 当顶 板压 力与 侧 帮压力 相 等 时 ，
取 Ｎ ＝１ ． ０时 ， 支架 承载 能力 最好 （ 承 受均 压 时 的半 圆拱 ） 。由 于该 交 岔 点 已服 务 较 长 时 间 ， 且 返 修 过 多次 ， 顶 板与 侧帮 受压 均衡 ， 即该 交 岔点选 择 半 圆拱 拱棚 ， 即Ｒ ． ＝Ｒ ， ， 为 拱棚 有效 宽度 的 １ ／ ２ 。 （ ６ ） 为 了便 于 加 工 和 现 场 安 装 ， 每 架 棚 梁 规 格 参 数 应 相 同 。最大 断 面 、 最小 断 面 ３ ６ Ｕ型钢 支 护 安
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ ５—２ ７
作 者 简 介 ：刘 聚 涛 （ １ ９ ８ ４ 一） ， 男， 河 南平顶 山人 ， 助 理工程 师 ， ２ ０ １ ２ 年 毕 业 于河 南 理工 大 学 ， 现从事工程设计工作。
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２ ０ １ ３年第 ９期
刘 聚涛 ： 破碎 岩体 大 跨度 交岔 点支 护技 术
车 通行 。为解 决该 交 岔 点 支 护 问题 ， 延 长 巷 道 服 务
求决 定 。棚腿 的下 扎角 根 据 以往 经 验 按 ７ 。 设计 ， 棚 腿必 须 加垫板 ， 垫 板选用 厚 １ ５ ｍｍ 的钢板 加 工 ， 长 × 宽 ＝ ２ ０ ０ ｍ ｍ× ２ ０ ０ ｍ ｍ， 与棚 腿焊 接 。 （ ２ ） 搭接 长度 按 支 架跨 度 来 确 定 （ 表 １ ） 。搭 接 长度 主要是 为保 持 支 架稳 定 性 而 设 计 的 ， 而 影 响其 稳 定性 的参 数是 支架跨 度及 构件 长 度 ， 因此 ， 可用支 架 初始 净宽 来选 定搭 接长 度 。
１ 工 程 概 况
平煤 股份 八矿 一水平 戊 四采 区放煤 站绕 道交 岔
点， 现采 用工字 钢抬 棚 ＋喷混凝 土 支护 ， 由于 该交 岔
图１ 交 岔 点 平 面 布 置 示 意
点 服务年 限较 长 ， 经多次 返修 后顶板 仍 较破碎 ， 工 字
钢 梁弯 曲下沉 ， 喷 浆 层 开裂 ， 巷道变形严重 ， 影 响 煤
关键词 ： 破 碎 岩体 ； ３ ６ Ｕ 型 钢 ；大跨 度 ；联 合 支 护
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｄ ３ ５ ３
文 献 标 志码 ： Ｂ
文章 编 号 ： １ ０ ０ ３— ０ ５ ０ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９— ０ ０ ７ ４—０ ２
大跨 度交岔 点 的支护 问题 一直是 影 响煤矿 安全
生产 的重 大问题 ， 巷道 维 护 困 难 ， 失 修率 高 ， 不仅 影
响 了煤 矿 生产 ， 而且 造 成 了大 量 的人 力 、 物力浪费 ，
制约 矿井 经济效 益 和长 远 发展 。 因此 ， 不 同 条件 下
的巷 道支 护必须 坚 持 因地 制 宜 的原 则 ， 考 虑 围 岩 的 压力 显现 和变形 性质 等多 种 因素 。经过摸 索及 总结 现场 经验 ， 平煤 股份 公 司八 矿采 用 ｕ 型钢 拱 棚 ＋喷 混凝 土支 护 ， 取 得 了 良好 的效 果 。
２ ０ １ ３年第 ９期
中州 煤 炭
第２ １ Biblioteka Baidu期
破 碎 岩 体 大 跨 度 交 岔 点 支 护 技 术
刘 聚 涛
（ 平煤 股 份 八 矿 ， 河 南 平顶 山 ４ ６ ７ ０１ ２）
摘要 ： 为 了有 效减 少 破 碎 岩 体 大跨 度 交岔 点 多 次 重 复返 修 支 护 的 问题 ， 对 大跨 度 交 岔 点在 该 类岩 体 下 的 应 力
（ ５ ） 顶 拱 曲 率 半 径 确 定 。 选 择 合 适 的棚 腿 。
及棚梁 尺 ，曲率半 径 ， 使 支 架具 有较 好 的承载 能 力和 良好 的 可缩 性 。 曲率 半 径 应 满 足 ： Ｎ ＝Ｒ。 ／ Ｒ ： ， 即 Ⅳ
＝
准 应符 合 Ｇ Ｂ ／ Ｔ ５ ７ ８ ２ －２ ０ ０ ０规 定 ， 螺栓 规格 为 Ｍ３ ０ ，