软岩巷道钢桁架力学性能试验及支护研究

发布时间：2017-12-28 12:28

  本文关键词：软岩巷道钢桁架力学性能试验及支护研究　出处：《采矿与安全工程学报》2016年04期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：我国煤矿深部软岩巷道大地压、强流变、大变形等问题突出,此类巷道稳定需要较大的支护力,因此提出全圆钢桁架支架支护技术。桁架采用8段双层12#工字钢构件组成,每段构件之间连接采用端头焊接390 mm×800 mm×30 mm钢板和螺栓连接,在实验室借助分步多次逐级加载、测试系统测试了全圆钢桁架支架在垂向和水平向荷载按不同比例组合作用下的极限荷载和极限变形量。试验结果表明:在均压荷载作用下,钢桁架的极限承载力为1 500 t,弹性极限压缩变形为12.18 mm;非均压荷载组合比值为0.2时,支架极限承载力为900 t,弹性极限变形为26.3 mm;极限荷载破坏方式为连接块处的错动和支架直径收缩变形破坏。与传统U型钢支架相比,钢桁架支护反力提高10倍以上。针对极软岩巷道变形规律,提出恒阻大变形锚杆索+预留变形量的一次支护,在高预紧力支护下通过恒阻装置释放变形能并形成锚网索-围岩耦合支护圈,然后采用全圆钢桁架强力二次支护,在均压下发挥钢桁架的最佳支护力学性能,其支护方式在深部大地压、强流变软岩巷道中有着广泛的应用前景。
[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.
【作者单位】： 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院;中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室;
【基金】：教育部高校博士点基金项目(20130023120011) 中央高校基本科研基金项目(2012800015DQ)
【分类号】：TD353
【正文快照】： 随着我国煤矿开采深度的增加,深部巷道表现出的大地压、软围岩、大变形等软岩巷道难支护问题尤为突出[1-6]。对于此类型巷道一般采用高密度小棚距的重型U型钢支架,但是这种仅依靠本身强度的支护方式属于被动支护,不能适应极软岩巷道的变形特点和能量释放规律,在围岩压力作用下

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号：1346022