軟巖巷道鋼桁架力學(xué)性能試驗及支護研究
本文關(guān)鍵詞:軟巖巷道鋼桁架力學(xué)性能試驗及支護研究 出處:《采礦與安全工程學(xué)報》2016年04期 論文類型:期刊論文
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【摘要】:我國煤礦深部軟巖巷道大地壓、強流變、大變形等問題突出,此類巷道穩(wěn)定需要較大的支護力,因此提出全圓鋼桁架支架支護技術(shù)。桁架采用8段雙層12#工字鋼構(gòu)件組成,每段構(gòu)件之間連接采用端頭焊接390 mm×800 mm×30 mm鋼板和螺栓連接,在實驗室借助分步多次逐級加載、測試系統(tǒng)測試了全圓鋼桁架支架在垂向和水平向荷載按不同比例組合作用下的極限荷載和極限變形量。試驗結(jié)果表明:在均壓荷載作用下,鋼桁架的極限承載力為1 500 t,彈性極限壓縮變形為12.18 mm;非均壓荷載組合比值為0.2時,支架極限承載力為900 t,彈性極限變形為26.3 mm;極限荷載破壞方式為連接塊處的錯動和支架直徑收縮變形破壞。與傳統(tǒng)U型鋼支架相比,鋼桁架支護反力提高10倍以上。針對極軟巖巷道變形規(guī)律,提出恒阻大變形錨桿索+預(yù)留變形量的一次支護,在高預(yù)緊力支護下通過恒阻裝置釋放變形能并形成錨網(wǎng)索-圍巖耦合支護圈,然后采用全圓鋼桁架強力二次支護,在均壓下發(fā)揮鋼桁架的最佳支護力學(xué)性能,其支護方式在深部大地壓、強流變軟巖巷道中有著廣泛的應(yīng)用前景。
[Abstract]:The problems such as large earth pressure, strong rheology and large deformation in the deep soft rock roadway in China are outstanding. The stability of such roadway needs larger supporting force, so the support technology of full round steel truss support is put forward. Truss using 8 double 12# I-shaped steel members, each member is connected between the welding tip 390 mm * 800 mm * 30 mm steel plate and bolt connection in the laboratory by means of repeated loading step by step, step by step test system to test the whole steel truss bracket in the vertical and horizontal limit load and limit load according to different proportion under the action of deformation. Experimental results show that the pressure load, the ultimate bearing capacity of steel truss is 1500 T, the elastic limit of compression deformation is 12.18 mm; non uniform pressure load combination ratio is 0.2, the bearing capacity limit bracket is 900 t, the elastic limit of deformation is 26.3 mm; the ultimate load failure mode for the connecting block. And the diameter of the stent shrinkage deformation. Compared with the traditional U steel support, the strength of steel truss support is increased by more than 10 times. In extremely soft rock roadway deformation, the constant resistance and large deformation bolt Cable + the reserved deformation of primary support, the formation of rock bolt mesh cable coupling support retainer in high pretightening force supporting by constant resistance device and then the deformation energy is released, all round strength two supporting truss, steel play the best supporting truss mechanical properties in the pressure, its supporting method has a broad application prospect in deep high pressure, strong rheology of soft rock roadway.
【作者單位】: 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)力學(xué)與建筑工程學(xué)院;中國礦業(yè)大學(xué)(北京)深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點實驗室;
【基金】:教育部高校博士點基金項目(20130023120011) 中央高校基本科研基金項目(2012800015DQ)
【分類號】:TD353
【正文快照】: 隨著我國煤礦開采深度的增加,深部巷道表現(xiàn)出的大地壓、軟圍巖、大變形等軟巖巷道難支護問題尤為突出[1-6]。對于此類型巷道一般采用高密度小棚距的重型U型鋼支架,但是這種僅依靠本身強度的支護方式屬于被動支護,不能適應(yīng)極軟巖巷道的變形特點和能量釋放規(guī)律,在圍巖壓力作用下
【參考文獻(xiàn)】
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