极软岩交岔点钢管混凝土支架设计与应用效果

本文主要探讨了在极软岩巷道交岔点处的支护问题，针对这一复杂地质条件下巷道稳定性的重要挑战。作者何晓升、刘珂铭和张磊等人基于对中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院的研究背景，深入分析了钢管混凝土支架在极软岩巷道中的应用潜力及其对控制巷道变形的关键作用。 钢管混凝土支架因其独特的结构优势，如高强度、刚度高以及良好的耐久性，在极软岩巷道中展现出显著的效果。在文章中，他们提出了一种创新的支护方案，即使用直径为194毫米、壁厚10毫米的钢管混凝土支架，配合钢筋网和400毫米厚的混凝土喷层。这个组合结构能够有效地抑制极软岩巷道交岔点的围岩变形，确保巷道的稳定性和安全性。 通过工程类比法，研究者在查干淖尔一号井井底车场的实际应用中验证了这一理论。在3个极软岩巷道的交岔点处，经过两年的现场支护试验，结果显示巷道的收敛量保持在100毫米以下，证明了采用的钢管混凝土支架方案对于维持巷道的长期稳定性是有效的。 文章强调了结构设计的重要性，特别是设计出专为极软岩巷道交岔点定制的钢管混凝土支架形式，即采用支撑架和"C"形异形支架的组合结构。这种设计考虑到了巷道特定条件下的力学特性和稳定性需求，旨在确保在极端环境下也能提供足够的支撑。 此外，文章还提到了研究的科学依据，包括使用了中图分类号TD322和文献标志码A，表明其遵循了煤炭学界的学术规范，并得到了国家自然科学基金面上资助项目的资金支持（项目号分别为51474218和51134025）。 本文不仅提供了解决极软岩巷道交岔点支护问题的技术方法，也为类似地质条件下的巷道设计提供了有价值的参考，展示了钢管混凝土支架在复杂地质环境中的实用性和有效性。