：钱 家营煤矿八采 区轨道 下 山受采动压 力影响较 大 ，采用 钢管 混凝土 支架支护 ，巷道 稳定性 良好。理论 计算 了钢管混凝 土支架 的极 限承载 能力。 关键词 ：钢管混凝土支架 ；承栽能力 ；支护反 力；应用 中图分类号 ：TD353 文献标 志码 ：B 1 轨道下 山围岩地质条件 钱家营煤矿八采 区轨道下 山位于一600m西轨 道大巷 ，倾角 17。。巷道位于 l2—1煤 以下 2～16m， 岩性为中砂岩 、细砂岩 、粉砂岩、煤线(见表 1)。此下 山在煤层底板强含水层 中施工 ，八采 区轨道下山曾 揭露到出水点 ，最大涌水量 2．4m~min。 表 1 八 采区轨道 下山 围岩 岩性 12—1煤 层 序 岩石名称 厚 ／m 以下 累 岩性描述 计 厚 ，m 1 粉砂岩 12．6 质较均一 ，水平纹理 2 腐泥岩 0．7 质较均一，含碳质较多 3 12—1煤 2．9 以亮煤为主 ，玻璃光泽 4 粉砂岩 1．0 1．0 富含植物根化石 5 l2—2煤 0 0．16 1．16 光泽暗淡 ，半亮型煤 6 粉砂岩 0．9 2．06 质欠均一 ，含植物根化石 7 细砂岩 3．5 5．54 以石英为主 ，泥硅质胶结 ，条带状 8 中砂岩 8．3 13．84 以石英为主 ，泥硅质胶结 ，公选差 9 粉砂岩 2．9 16．74 泥质胶结 ，条带状 ，中部致 密 10 中砂岩 5．6 22．34 以石英为主 ，泥硅质胶结 ，公选 差 2 钢管混凝土支架支护方案设计 2．1 U型钢 支护方案 及其破 坏原 因 此轨道下山原采用的支护方案是 ：先进行锚 网 喷 ，再架设 U29型钢支护 。 轨 道下 山的上 口处埋深 615m，围岩岩性为 中 砂 岩 、细 砂岩 、粉砂 岩等 ，取岩 石 密度 2．4kg／m ， 则其 垂直原 岩地应力 为 垂：15MPa。由于受到 工作 面采 动影 响 ，巷道 围岩应 力增加 ，如图 1所 示 。 塑性 区 弹性区 图 1 下 山巷 道 受 采 动 压 力 影 响 示 惹 由于 u型钢所能提供 的支护反力较小 ，且巷道 围岩应力较高 ，导致巷道变形破坏。钢管混凝土支架 提供 的支护反力是相 同重量 U型支架 的 2—4倍 ， 十分适用于动压、破碎 、深井和软岩巷道 。 2．2 钢管型号的选择和核心混凝土的配制 此 下 山巷道支架选 用 西140×8．5mm无 缝钢 管做成 。 核 心混凝 土强度等级为 C40，坍落度应 ≥180 mm。配制混凝 土所选用的普通硅酸盐水泥标号为 42．5，粗骨料为最大粒径 12mm的碎石 ，优质河沙 (中沙 )作 为细骨 料 ，并 加入掺人 水泥 重 量 0．5％ 的减水剂 、2．5％的速 凝剂 和 2％的膨胀 剂 。配制 一 立 方混 凝 土材 料 所 需各 材 料 的 用量 如 表 2所 列 表 2 1m。混凝土材 料配 比 2．3 巷 道断面 形状和支 护方 案 此下 山由于受到动压的影响，巷道 围岩应力较 大 ，巷道底板较坚硬 ，因此采用直墙半圆拱断面形 状。支架的各项参数如图 2所示。

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