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采动巷道支护新技术
2026-01-31  出处:煤客网  煤客新闻网  煤矿网  来源:网络   


在实际应用中,该装置展现出了卓越的性能优势。与传统的刚性支架相比,使用该装置的巷道顶板下沉量显著减少,降低幅度达到了 40%。顶板下沉量的减少,意味着巷道顶部的稳定性得到了极大提升,有效降低了顶板坍塌的风险。帮部收敛率也降低了 35%,这使得巷道的整体轮廓更加稳定,为后续的开采作业提供了更加安全可靠的空间。  例如,在铜陵有色的某一采矿巷道中,采用该支护装置后,在经历了多次采动影响和冲击载荷作用下,巷道顶板依然保持完好,帮部收敛情况得到了有效控制,保障了巷道的正常使用和开采作业的顺利进行。

(二)淮北东鑫矿业自适应弧形支护系统(CN 222414894 U)
淮北东鑫矿业有限公司研发的自适应弧形支护系统,是一种专门针对采动巷道围岩变形特点而设计的创新型支护技术,它基于 “固定弧形顶 + 活动弧形顶” 的双弧支撑结构,为巷道提供了全方位、动态的支护保护。

固定弧形顶作为整个支护系统的基础支撑部分,在安装完成后,能够为巷道顶部提供稳定的初始支撑力。而活动弧形顶则是该支护系统的核心创新点之一,它通过液压杆与支柱紧密相连。液压杆的工作压力设定为 16MPa,这个压力值经过了严格的计算和实际验证,能够为活动弧形顶的运动提供足够的动力。其行程为 300mm,这一设计使得活动弧形顶能够在一定范围内灵活调整位置。

当巷道围岩发生变形时,该支护系统的自适应机制就会被触发。一旦围岩变形量超过 200mm,活动弧形顶就会在液压杆的驱动下自动展开。在展开过程中,支撑面积从初始的 1.2m2 迅速扩大至 2.1m2,这一显著的变化使得支护结构与围岩的接触面积大幅增加,从而能够更均匀地分散围岩压力。随着支撑面积的增大,接触应力也从 1.5MPa 降至 0.9MPa,成功满足了《金属非金属矿山安全规程》(GB 16423 - 2020)中 “软岩巷道支护接触应力≤1.0MPa” 的严格要求。

在实际应用中,该自适应弧形支护系统展现出了出色的性能。通过现场实测发现,采用该支护系统的巷道维护周期得到了大幅延长,达到了 18 个月,与传统支护方式相比,提升了整整 1 倍。例如,在淮北东鑫矿业的某一软岩巷道中,以往采用传统支护方式时,巷道每隔几个月就需要进行一次大规模的维护,不仅耗费大量的人力、物力和时间,还对生产进度造成了严重影响。而采用自适应弧形支护系统后,巷道在长达 18 个月的时间内,仅需要进行少量的日常维护,就能够保持良好的稳定性,大大提高了生产效率,降低了维护成本。

(三)马钢张庄矿业 U 型架 - 混凝土板拼接结构(CN222879699U)
马钢张庄矿业有限责任公司研发的 U 型架 - 混凝土板拼接结构,是一种将钢材的高强度与混凝土的高抗压性完美结合的创新支护方案,尤其适用于高应力硬岩巷道的支护作业。

该结构的主体由 16# 矿工钢制成的 U 型支撑架和预制混凝土支撑板组成。16# 矿工钢具有出色的力学性能,其惯性矩,这一参数使得 U 型支撑架在承受压力时,能够有效地抵抗弯曲变形,保持结构的稳定性。预制混凝土支撑板采用 C40 混凝土制作,厚度为 150mm。C40 混凝土具有较高的抗压强度,能够承受较大的压力,150mm 的厚度则进一步保证了支撑板在复杂应力环境下的承载能力。

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