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题名白芨沟煤矿波形钢腹板支架支护的数值分析及现场监测
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作者
张军颖
杨小宁
吴丽丽
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机构
宁夏煤业有限责任公司汝箕沟无烟煤分公司
中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院
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出处
《中国矿业》
北大核心
2025年第6期224-232,共9页
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基金
国家自然科学基金项目资助(编号:52178177)。
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文摘
白芨沟煤矿南翼采区特厚煤层回采巷道中,由于11^(#)矿用工字钢支架变形过大,支护强度不够,为提高巷道的稳定性,提出采用高强钢材的波形钢腹板支架进行支护,该支架由波形钢腹板棚梁和焊接工字钢棚腿组成。结合巷道开挖的数值模拟,分析了无支护、矿用工字钢和波形钢腹板支架三种支护条件下巷道围岩变形和应力变化情况,并在白芨沟煤矿运输顺槽巷选择试验段采用波形钢支架单棚置换矿用工字钢对棚,对波形钢腹板支架进行了现场变形和支护反力监测。计算结果表明,无支护时,巷道顶部竖向变形达到243 mm,两帮位移变形达到114 mm,架设11^(#)矿用工字钢和波形钢腹板支架后,竖向变形依次减小至约60.0 mm和25.5 mm,两帮变形依次减小至56 mm和28 mm,波形钢腹板支架支护效果明显优于11^(#)矿用工字钢支架。现场监测结果表明,巷道掘进期间波形钢腹板支架顶底收敛量比矿用工字钢棚梁平均减少了约54%,两帮的收敛量比矿用工字钢棚腿平均减少了约80%,压力盒监测到波形钢腹板支架上的支护反力在小范围内波动,最大支护反力为2.6 MPa。
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关键词
金属支架
波形腹板
巷道支护
数值模拟
变形监测
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Keywords
metal support
corrugated web
roadway support
numerical simulation
deformation monitoring
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分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
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题名波形钢腹板支架技术在白芨沟煤矿巷道支护中的应用
被引量：1
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作者
杨小宁
赵文华
吴丽丽
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机构
宁夏煤业有限责任公司汝箕沟无烟煤分公司
中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院
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出处
《煤炭工程》
北大核心
2024年第10期194-200,共7页
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文摘
为了解决白芨沟煤矿南翼采区巷道矿用工字钢支架支护能力不足的技术难题,提出采用一种新型波形钢腹板支架技术。通过规范公式计算分析了波形钢腹板支架和传统矿用工字钢支架的承载力,并采用有限元方法探究了波形钢腹板支架的面外稳定性能,设计出波形钢腹板棚梁和棚腿的搭接节点构造方式,开展了支架的现场监测试验。结果表明:用钢量与11#矿用工字钢相近时,波形钢腹板支架的棚梁和棚腿承载力分别比前者提高了74.3%和50%,变形减小78.3%。在支架棚梁和棚腿的两端和跨中各设置3个纵向系杆时有利于支架的面外稳定性。在满足支护强度的前提下,波形钢腹板棚梁跨中变形比矿用工字钢棚梁平均减少54.5%左右,棚腿收敛量平均减少84%左右。波形钢腹板支架支护效果显著优于矿用工字钢,同时由于采用了单棚置换原来的对棚支护方式,减轻了井下劳动强度,保证了现场工作面的接续生产。
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关键词
波形钢腹板支架
矿用工字钢
巷道收敛量
节点构造
巷道支护
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Keywords
support with corrugated steel webs
I-beam for mining
convergence of roadway
connection configuration
roadway support
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分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
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