新庄煤矿副立井托管梁高温环境下新型支撑设计

随着现代煤矿开采技术的发展，深部开采面临的一个主要问题是高温热害。当矿井深度加大时，井筒内的温度上升，这直接影响到井筒装备，特别是排水管道。在新庄煤矿的副立井项目中，由于井筒深度大、水温高且排水量大，排水管路承受的力显著增加，对托管梁（用于支撑和保护排水管的结构）带来了前所未有的支撑需求。原有的施工方法可能难以满足这些新的工程挑战，比如冻结法施工不允许预留或后期凿出梁窝。 针对这一问题，设计团队创新性地采用了锚杆托架作为托管梁的支撑方式。锚杆托架不仅能够提供足够的承载能力，而且由于其结构紧凑，可以适应冻结法施工的要求，无需额外的空间占用。设计过程中，关键在于提升锚杆托架的自身强度，确保其在高温环境下仍能稳定工作，并对其进行优化设计，以便更好地分担托管梁的受力。 托架的设计不仅要考虑结构的刚度和稳定性，还要考虑到温度变化引起的热应力和冷缩效应。设计团队通过理论分析和有限元模拟，确定了托架在不同温度下的受力特性，制定了相应的计算方法，以确保托架的合理布局和承载能力。此外，托架的连接方式、材料选择以及防腐蚀处理等细节也得到了充分考虑，以确保其长期安全运行。 本文的研究对于类似深部矿井的托管梁支撑设计具有重要的参考价值，展示了在面对高温热害等复杂条件下的创新性解决方案。通过锚杆托架的支持设计，新庄煤矿副立井成功应对了井筒装备的高温挑战，为煤矿开采过程中的基础设施维护提供了一种有效的技术手段。