U型钢支架结构稳定性及其控制技术.pdf

第 29 卷 增 2 岩石力学与工程学报 Vol.29 Supp.2 2010 年 9 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Sept. ，2010 U 型钢支架结构稳定性及其控制技术 谢文兵1 2 2 2 2 ，荆升国 ，王 涛 ，任有奎 ，张 农 (1. 中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏 徐州 221008 ；2. 中国矿业大学 矿业工程学院，江苏 徐州 221008) 摘要：控制高应力软岩巷道围岩的强烈变形，除了加大支护强度外，提高支护结构的稳定性至关重要。采用理论 分析、室内试验和现场试验相结合的方法，分析 U 型钢支架失稳的原因和支架工作过程中的承载特性，提出支护 稳阻技术、支护结构补偿原理和补偿技术。研究结果表明，引起支架结构失稳的主要原因是连接件强度低或连接 件结构不合理、支护结构与围岩相互作用差、支架结构不稳定等。根据支架结构失稳破坏的主要原因，采取相应 的技术措施，如采用强度高、结构合理的卡缆。支架滑移后其承载性能极不稳定，要保持支架工作过程中具有很 高的支护阻力，支架滑移后应重新拧紧卡缆。采用 U 型钢壁后充填或 U 型钢壁后注浆后，支架承载能力得到大幅 度提高，但由于其结构稳定性较差，支架仍然会失稳破坏。因此，应根据巷道围岩的变形特点和 U 型钢棚基本支 护的结构稳定性，采用稳结装置对 U 型钢棚基本支护进行结构补偿，可大大提高支护结构的整体承载能力及其结 构稳定性。 关键词：采矿工程；高应力软岩巷道；U 型钢支架；结构失稳；结构补偿；稳结装置 中图分类号：TD 35 文献标识码：A 文章编号：1000 –6915(2010)增 2 –3743 –06 STRUCTURAL STABILITY OF U-STEEL SUPPORT AND ITS CONTROL TECHNOLOGY 1 2 2 2 2 XIE Wenbing ，JING Shengguo ，WANG Tao ，REN Youkui ，ZHANG Nong (1. State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining ，China University of Mining and Technology，Xuzhou ，Jiangsu 221008 ， China；2. College of Mining Engineering，China University of Mining and Technology，Xuzhou ，Jiangsu 221008 ，China) Abstract ：To control strong deformation of surrounding rock around soft rock roadway with high stress，improving stability of support structure is important besides increasing support strength. The cause of U-steel support instability and s