冀中能源峰峰矿新东翼皮带巷采用钢管混凝土支架的支护效果与设计

本文主要探讨了冀中能源峰峰集团大淑村矿东一采区-450米水平新东翼皮带巷和轨道巷在172102工作面停采保护煤柱下方的特殊地质条件下，面临的应力集中问题以及采用钢管混凝土支架进行支护的设计与应用。初期开挖的轨道巷由于应力集中导致围岩严重变形，出现了断面缩小、底鼓、锚索断裂和U型钢支架损坏的情况。针对这种情况，新的皮带巷采用钢管混凝土支架作为支护手段，这种支架具有以下特点： 1. **支护原理**：钢管混凝土结合了钢材的强度和混凝土的耐久性，通过钢管提供结构刚度，混凝土填充在钢管内部，形成整体性强的支护结构，能够有效抵抗巷道周围岩石的变形压力。 2. **支护特点**：钢管混凝土支架具有良好的抗压、抗弯和抗剪性能，对于承受高应力集中区的巷道，其稳定性更好。此外，这种支架还具备一定的自我修复能力，能在一定程度上吸收和分散巷道施工过程中产生的应力。 3. **支护能力与方案设计**：针对巷道的具体地质条件和预期的载荷，设计者考虑了支架的尺寸、间距、材料选择等因素，确保其能够承受预计的最大工作压力，同时避免过度支护造成资源浪费。 4. **工艺过程**：文章详述了支架的安装流程，包括支架的选择、预埋件的设置、混凝土浇筑、支架调整和紧固等步骤，以及质量控制措施，确保支架的有效性和安全性。 5. **实际效果**：目前，新安装的钢管混凝土支架已经开始承载，支架载荷监测结果显示支架状态良好，巷道稳定性得到明显改善，这表明该支护方法在实际应用中取得了成功。 6. **应用背景**：大淑村矿位于冀中能源峰峰矿区，煤炭开采历史悠久，随着开采深度增加，巷道面临的地质条件复杂。通过采用新技术如钢管混凝土支架，可以提高煤矿的安全性和效率。 总结，本文提供了一种在复杂应力集中区域有效支护巷道的方法，展示了钢管混凝土支架在实际工程中的应用前景和价值。通过合理的支护设计和实施，可以确保煤矿开采过程中的安全和高效。