巷道支护中的金属支架与支护技术分析

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1、巷道支护中的金属支架与支护技术分析韩海龙魯军纪湖南涟邵建设工程（集团）有限责任公司摘要：木文首先介绍了对金属支架材料的要求，然后介绍了金属矿巷道支护理论，接着介绍了两种应用广泛的矿井支护技术以及目前金属矿巷道技术在使用的过程中存在的现状及问题，最后介绍了金属支架运输及处理方式和可缩性金属支架与锚注结合的应用。关键词：巷道支护，金属支架，支护技术.1八—一、刖g在金属矿生产中巷道支护可以稳定围岩状况、控制围岩运动的发展速度，维护工作空间安全。好的支护技术能够保证生产的安全。二、对金属支架材料的要求矿

2、井一般都使用矿用工字钢和型钢来制成金属支架，矿用工字钢被用于刚性金属支架的制作中，而型钢通常被用于制作可缩性金属支架。因为井下有着十分复杂的围岩条件，并且有着不均匀的矿山压力，釆动和巷道交岔口也会影响到巷道支架，那么采用的井下金属支架的材料就需要满足多方面的要求，比如抗弯曲、抗拉、抗压、抗剪等等，还需要满足防绣、防腐等方面的要求；要合理的选择设置支架型刚断面的形状，同时，在对采准巷道金属支架进行选择时，还需要充分的考虑支架有着较为频繁的架设以及回拆等特点。矿用工字钢因为有着较高的稳定性，因此井下的

3、载荷状况即使是十分的复杂和多变，也可以满足，而U型钢因其断面形状和几何参数相对来讲，A有较好的优越性,搭接型钢收缩较为容易,只要合理的型钢选型和设计支架，准确的进行连接，用u型钢来制作支架，就可以保证支护力学性能符合相关的要求。三、金属矿巷道支护理论由于巷道支护对金属矿安全生产的重要性，所以一直是金属矿安全领域研究的重点，其技术和相关设备也在不断发展之中，经过多年的不断研发，取得了丰硕的研宄成果，下面介绍几种应用较广、较为经典的支护理论：新奥法支护理论：是在奥法支护理论的基础上，经过人量的实践研究

4、和改进，同其他学科的研宄成果，尤苏是地质动力学的相关研究成果进行交叉融合而形成的效率更高、可靠性更强的一种支护技术，其特点是：采用早强喷射混凝土及吋封闭巷道周边，实施密贴支护；对围岩采取预先加固措施，可将未来发生的隐患及早排除，采用锚喷支护提高艽承受力能力；对已加固的围岩进行评估，若有需要可实施二次支护；若发生围岩裂痕、破碎的现象，主动实施注浆加固；在设计阶段预先考虑环境影响因素，建立动态自适应的设计模型，在施工过程中动态调整施工方法和工艺，更合理的满足巷道支护的需求。联合支护理论。此理论相对于针

5、对性较强的支护技术而言，更加强调巷道围岩整体的稳定性，许多专家学者经过多年的研究发现，在井下巷道中，尤其在围岩地质环境复杂的金属矿巷道中，单纯的不断加强支护体的强度，可能会适得苏反，使得巷道支护的稳定性下降，因为局部的强化不能很好的控制围岩在外力和环境长时间作用下的变形效应，应该先柔后刚，适度柔让的方式进行支护，从而提高围岩的整体稳定性，不至于出现因稳定性不统一而导致的支护效果下降。在地质环境较为复杂的巷道中，这种方式无疑比单纯提高巷道本身强度更为合理。但其局限性也是显而易见的，由于我们只能在某一

6、吋间点上测定巷道围岩的具体参数，从而据此来设定巷道支护方式和强度，但地质变化是一个动态过程，围岩的稳定性也随着吋间流逝而缓慢持续下降，当这种下降程度达到一上限值时，巷道的稳定性就会直线下降，因此，就支护的长期稳定性而言，联合支护并不是一个很好的选择，其后期维护工作可能随围岩情况的变化而逐渐繁重。围岩强度强化理论。此理论是由我国专家侯朝炯提出的，通过锚杆支护，使得围岩强度得到一定的提高，因为锚杆支护可以在一定程度上改变围岩应力状态,使围压增加，从而从本质上提高围岩的最大承受力，冋吋强化锚固区域岩体的

7、峰后强度与残余强度。锚、网、喷与U钢金属支架联合支护。对特别松软、破碎岩层，采用锚、网、喷支护作用不明显时根据围岩变形的特点，采取锚、网、喷作为一次支护，可使喷层及时封闭围岩，容易做到及吋支护，提供一定的初锚力和较大的锚固力，能较好地满足特别松软、破碎围岩巷道第一阶段围岩变形的要求。当巷道围岩变形基本稳定后，使用U型钢可缩性金属支架进行二次支护，以适应第二阶段围岩变形的要求。实现深部高应力软岩巷道厚壁支护。一是采用全长锚固全螺纹钢等强锚杆，增加围岩自承圈厚度，实现厚壁支护；二是进行锚索加固。由于锚

8、索长度较大，能够深入到深部较稳定的岩层中，锚索对被加固岩体施加的预紧力高达200KN，限制围岩有害变形的发展，改善了围岩的受力状态，增加围岩自承圈厚度，实现厚壁支护；三是改变支护结构。在巷道的两底脚增加斜拉锚杆或巷道底板开挖成反底拱形并锚喷（梁）支护，从而形成完整的、封闭的支护整体。四、两种应用广泛的矿井支护技术1、单体液压支柱技术经过三十多年的试点成用及研宄，单体液压支柱技术己经成为一种成熟的井下支护技术，多用于金属矿井下工作面的临吋支护工作，在老旧金属矿中，由于支护设备的陈旧，