特殊U型鋼棚交岔點(diǎn)開(kāi)口支護(hù)技術(shù)應(yīng)用

1、特殊u型鋼棚交岔點(diǎn)開(kāi)口支護(hù)技術(shù)應(yīng)用摘要：通過(guò)對(duì)u型鋼巷道交岔點(diǎn)開(kāi)口綜合支護(hù)技術(shù)的探索, 能有效解決巷道抗壓能力低、支架變形快、不易維護(hù)等問(wèn) 題，并且給通風(fēng)管理、運(yùn)料管理、行人等方面均創(chuàng)造了良好 的條件，有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。本文主要就特殊u型鋼棚 交岔點(diǎn)開(kāi)口支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探討，并作出總結(jié)。關(guān)鍵詞：特殊u型鋼 開(kāi)口支護(hù)技術(shù)1項(xiàng)目立項(xiàng)背景隨著煤礦開(kāi)采深度的增加，受地質(zhì)構(gòu)造和生產(chǎn)條件的影 響，九礦的開(kāi)口及變向巷道逐漸增加、礦山壓力越來(lái)越大， 而且伴隨著水患，因此對(duì)巷道支護(hù)要求越來(lái)越高。通過(guò)對(duì)u 型鋼巷道交岔點(diǎn)開(kāi)口綜合支護(hù)技術(shù)的探索，有效解決了抗壓 能力低、支架變形快、不易維護(hù)等問(wèn)題，并且給通風(fēng)管

2、理、 運(yùn)料管理、行人等方面均創(chuàng)造了良好的條件，有較好的推廣 應(yīng)用價(jià)值。日前，九礦施工的準(zhǔn)備巷道（煤巷掘進(jìn)工作面） 及回采巷道（切眼除外）中有至少90%的u型鋼支架，巷道 開(kāi)口及變向部分占5%,將u型鋼開(kāi)口設(shè)置在十字口或丁字口 處。目前采用的u型鋼支架支護(hù)的承壓狀態(tài)和使用壽命一般 不長(zhǎng)，而工字鋼支架的支護(hù)情況略好一些，而且u型鋼支護(hù) 在技術(shù)上仍存在難以克服的問(wèn)題，如近幾年u型鋼支護(hù)主要 利用礦用工字鋼對(duì)開(kāi)口 u型鋼巷道頂梁進(jìn)行聯(lián)鎖加固，再通 過(guò)u型鋼棚雙向開(kāi)口的設(shè)計(jì)來(lái)處理巷道交岔點(diǎn)（十字口支 護(hù)），這種設(shè)計(jì)在施工時(shí)極易因頂板控制不嚴(yán)而使頂煤冒落, 導(dǎo)致支架變形，進(jìn)行設(shè)備維護(hù)時(shí)也不利于設(shè)備裝卸。鑒

3、于此, 筆者廣泛查閱工程資料，參照u型鋼支架的支護(hù)特點(diǎn)，從技 術(shù)層面對(duì)u型鋼支護(hù)巷道交岔點(diǎn)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了理論研究和實(shí) 踐探討。2技術(shù)方案的論證近兩年，九礦巷道使用的型鋼支護(hù)多為29u和36u的， 巷道丁字口處通過(guò)礦用工字鋼對(duì)開(kāi)口位置u型鋼梁進(jìn)行聯(lián)鎖 加固，即直接沿用u型鋼開(kāi)口的設(shè)計(jì)來(lái)處理巷道丁字口開(kāi)口。 加固時(shí)開(kāi)口幫2道抬梁，對(duì)幫1道抬梁，可以采用簡(jiǎn)單的操 作工序直接在開(kāi)口處施工；目前對(duì)于u型鋼交岔點(diǎn)開(kāi)口設(shè)計(jì) 在技術(shù)處理上仍沒(méi)有較大突破，加之地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多變，交 岔點(diǎn)u型鋼支架受壓下沉量較大，因此而加重支架變形程度, 不利于開(kāi)展后期維護(hù)工作，諸多問(wèn)題頻頻出現(xiàn)，不利于實(shí)現(xiàn) 建設(shè)現(xiàn)代化礦井的目標(biāo)。如

4、果開(kāi)口角度為60-90度，就能在 u型鋼開(kāi)口處進(jìn)行施工，參照施工設(shè)計(jì)圖采用小圈幫并棚轉(zhuǎn) 弦施工，將大大降低施工難度。如果開(kāi)口角度達(dá)不到60度, 就不能進(jìn)行小圈幫并棚轉(zhuǎn)弦施工，而是改用礦用工字鋼穿棚 開(kāi)口施工設(shè)計(jì)，但是一般情況下開(kāi)口斷面小，礦用工鋼支架 受壓后容易加快其變形程度，給運(yùn)輸和設(shè)備維護(hù)帶來(lái)較大困 難。巷道開(kāi)后主要用于原料運(yùn)輸，開(kāi)口角度取決于轉(zhuǎn)弦半徑 （要滿(mǎn)足軌道鋪設(shè)），因此，目前常采用小角度開(kāi)口的設(shè)計(jì) 進(jìn)行巷道開(kāi)口施工。3開(kāi)口技術(shù)方案的確定根據(jù)施工設(shè)計(jì)，在u型鋼巷道施工進(jìn)行至開(kāi)口處，必須 快速轉(zhuǎn)換成特殊u型鋼支架支護(hù)，特殊u型鋼支架施工到位 后，應(yīng)該在開(kāi)口中心及對(duì)幫分別聯(lián)鎖2道和1道抬

5、棚梁；再 通過(guò)打錨索用托板加固法加固交岔點(diǎn)特殊u型鋼支架；下一 步要參照架棚工藝設(shè)計(jì)，將40m和35m的礦用工鋼雙抬棚架 設(shè)在打錨索托板（開(kāi)口幫）處，為避免礦用工字鋼雙抬棚受 到側(cè)壓導(dǎo)致支架變形，不利于行人和運(yùn)輸，所以要求礦用工 字鋼雙抬棚必須貼緊反俄齒。圖1和圖2為10. 5m2和9. 01m2u 型鋼開(kāi)口梁設(shè)計(jì)。4應(yīng)用情況分析架設(shè)好特殊u型鋼支架以后，要盡快對(duì)其進(jìn)加固，筆者 每周都會(huì)勘察了支架情況，全面記錄了相關(guān)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)對(duì)支 架進(jìn)行加固后便不再出現(xiàn)支架變形的問(wèn)題，觀察結(jié)果表明， 可以采用錨索加固法加固特殊u型鋼支架。對(duì)圖3所示的u型鋼開(kāi)口設(shè)計(jì)方案進(jìn)行長(zhǎng)期經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀 察論證后，發(fā)現(xiàn)該設(shè)計(jì)方

6、案能夠大大提高支架的抗壓能力， 支架整體承壓狀態(tài)安全可靠，符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化要求。原來(lái)的 u型鋼四抬棚支護(hù)現(xiàn)在可改用六抬棚支護(hù)，提高支護(hù)強(qiáng)度。 另外，該設(shè)計(jì)方案針對(duì)原有的擴(kuò)修交岔點(diǎn)斷面大且高于原交 岔點(diǎn)巷道的技術(shù)難題，仍未實(shí)現(xiàn)對(duì)彎梁的加工，因此，還需 要繼續(xù)探究特殊u型鋼支架十字口施工辦法。5效益分析5.1經(jīng)濟(jì)效益由于原u型鋼支護(hù)巷道開(kāi)口處支護(hù)強(qiáng)度 和抗壓力都比較弱，會(huì)加速支架變形，不利于設(shè)備維護(hù)。據(jù) 近些年u型鋼支護(hù)丁字口施工方案的研究，發(fā)現(xiàn)u型鋼支架 自身具備可縮的優(yōu)點(diǎn)，但就目前施工技術(shù)而言，開(kāi)口處每隔 半年就要擴(kuò)修維護(hù)；按每項(xiàng)返修工程850元/m來(lái)算，每個(gè)長(zhǎng) 約6m的丁字口所需維修費(fèi)用為51

7、00元，每個(gè)u型鋼支護(hù)丁 字頭全年的維修費(fèi)用高達(dá)10200元。結(jié)合目前特殊u型鋼支 架的觀察數(shù)據(jù)，可將原維護(hù)期限由半年一次延長(zhǎng)至一年一 次，這樣每個(gè)丁字口一年可節(jié)省5000元的維修費(fèi)，全年總 的維修費(fèi)用可節(jié)省至少20萬(wàn)元。由此可見(jiàn)，特殊u型鋼支 護(hù)丁字口設(shè)計(jì)將帶來(lái)巨大的利潤(rùn)收益。5.2安全效益原u型鋼支架開(kāi)口施工采用礦工字鋼上 抬棚梁直接開(kāi)口的設(shè)計(jì)方案，但考慮到煤料運(yùn)輸需求和支架 受壓情況，要將2條u型鋼腿或開(kāi)口幫1摘除，以降低支架 抗壓能力，減緩支架變形程度；此外，由于很難將俄棚支護(hù) 設(shè)置在開(kāi)口幫處，側(cè)壓將大大破壞對(duì)開(kāi)口支護(hù)的穩(wěn)定狀態(tài)。 而特殊u型鋼支架設(shè)計(jì)無(wú)需摘除鋼腿，就加大了支架的抗壓 能力，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固不易變形，相較于u型鋼支架設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)更為 安全可靠。參考文獻(xiàn)：1 胡艷峰，謝文兵，趙晨光，荊升國(guó).u型鋼可縮性支 架壁后充填應(yīng)力分散技術(shù)研究j.煤炭工程，2007 (07).2 尤春安.u型鋼可縮