钢管混凝土支架在巷道支护中的尝试

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发布时间：2021-09-12

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钢管混凝土支架在巷道支护中的尝试
单忠祥
[龙煤矿业集团公司鹤岗分公司．黑龙江鹤岗154100]
摘要钢管混凝土支护技术目前在国内属于比较新的支护技术。本文介绍了南山
矿盆地区18层一分段-225机道采用钢管混凝土支架支护，很好地承受了综采放
顶煤的采动影响，为今后特殊地点采用该项支护技术提供了宝贵经验。
关键词机道钢管混凝土尝试
丽再
龙煤集团鹤岗分公司南山煤矿盆地区
l8层一分段采用综合机械化放顶煤开采，
一225机道布置在煤厚14m的18 煤层下
方，巷道全长580m。巷道其中140m一段
与煤层底板平均距离4．5m，最近处只有
3．4m，开采前，由于巷压大，该机道已经
产生形变。考虑到采动影响大，加上机道距
煤层太近，如不加强支护则在开采过程中该
机道将无法正常使用。起初准备采用锚、网
+锚索加强支护，由于机道距离煤层太近，
锚索无法使用，决定与中国矿业大学合作，
采用钢管混凝土支架对原机道加强支护。
1 支护机理
在钢管内充填混凝土就制成了钢管混凝
土，它既具有钢材的高强和延性，又有混凝
土耐压和造价低廉的优点，是一种介于钢材
和混凝土之间的复合材料_】j。
钢管混凝土构件是一种实心构件，其截
面积要比空钢管大很多倍，所以其整体稳定
性和局部稳定性均优于钢管构件。同时，钢
管混凝土在受压后，内部的混凝土受到钢管
的约束而成为约束混凝土，其强度得以大幅
度提高。所以钢管混凝土在受压时，钢管和
混凝土互相弥补了对方的缺点而发挥了双方
的优点，表现出力学性能上的“共生现象”，
使材料的强度得到充分发挥。因此，钢管混
凝土充分利用混凝土在三向应力状态下的力
学特性，使混凝土完成了从脆性材料向塑性
材料、低强到高强两个方面的转化，从而使
钢管混凝土的承载力远大于钢管和混凝土单
独承载力之和，并具有良好的塑性l2J。
2 施工
2．1 施工工艺
支护前，由于原机道一些地点已经产生
变形，必须对原机道进行处理。
施工工艺为：巷道开帮扩顶一喷50mm
厚混凝土层一架设空钢管支架一铺网、加木
背板一钢管支架注混凝土。
2．2 施工材料
2．2．1 钢管混凝土支架参数
施工采用直径159mm、厚8mm钢管做
支架，其结构参数见表1。支架结构如图1
所示。
2．2．2 灌注混凝土参数
(1)灌注混凝土技术要求
混凝土强度等级：Ce。；
坍落度要求：不小于180mm；