U型钢支架在高应力软岩巷道中的结构稳定性和加固技术

本文主要探讨了高应力软岩巷道中U型钢支架的结构稳定性及其应用。软岩巷道由于其特殊的地质特性，如低强度、高塑性及易发生变形，对支护系统提出了严峻挑战。作者王运臣、王波和张宏学针对这个问题进行了深入研究。 他们首先分析了软岩巷道的变形特点，特别关注了轴力对弯曲变形的影响。通过理论计算和解析解法，确定了U型钢支架在构造应力场中可能出现的危险截面位置，这些截面的稳定性直接关系到整个支架的承载能力和巷道的长期安全。支架的截面面积、惯性矩、巷道的断面尺寸以及侧压力系数等因素在决定危险截面的位置上起到了关键作用。 接着，他们提出了护帮控顶技术作为解决方案，这是一种针对U型钢支架危险截面的加固方法。这项技术旨在增强支架的局部强度，通过控制围岩的护帮部分和顶部的支撑，实现了支护体与围岩之间的紧密耦合。这种方法不仅提高了U型钢支架的承载能力，还增强了其结构稳定性，确保了巷道围岩的整体稳定性，防止了由于支护失效引发的塌方等安全事故。 在工程实践中，作者通过实施护帮控顶技术，验证了其有效性和实用性。结果显示，这种方法不仅解决了软岩巷道中U型钢支架的结构问题，也对提高巷道施工的安全性和效率具有重要意义。 总结来说，这篇文章提供了关于高应力软岩巷道中U型钢支架结构稳定性的关键理论分析和实际应用策略，对于软岩巷道的支护设计和施工具有重要的参考价值。通过对软岩巷道的深入理解，以及对U型钢支架结构优化的创新方法，为保障矿井安全和提升工程质量提供了科学依据。