中煤網殼支架

軟巖巷道支護一直是影響我國煤炭工業生產建設進一步發展的關鍵技術問題之一。深礦井地壓強度高，在采動影響及沖擊地壓條件下，地層控制尤為困難，因而支撐系統越來越強化，如29U型鋼支架需減小架距，增強聯系桿，甚至要使用U36型鋼；錨網噴支護要用型鋼拱架加固，或者與錨索、圍巖注漿等進行聯合支護；這樣雖能達到一定的支護效果，但支護費用很高。因此，中煤集團設計制造出一種新型網殼支架，這種網殼支架的主要支護特征概括為：“邊掘邊支，邊支邊讓，先柔后剛，剛度足夠，工序簡單，價格低廉”。

1、“邊掘邊支”，及時支護。

弧板型網殼支架壁后充填可用矸石、灰包、混凝土預制板等充填，使網架與巷道輪廓迅速密貼，邊掘邊支，及時支護，這樣一方面可使支架的支護阻力得以及時發揮，使圍巖得以及時補強而在三向應力狀態下工作；另一方面起到緩壓、均壓的作用，使支架沿巷道周邊受力趨于均勻，處于良好的工作狀態。

2、弧板型網殼支架具有足夠的“剛度”。

3、“柔讓適度”且“先柔后剛” 。

弧板型網殼支架的受力具有較復雜的成分：巖體的擴容、蠕變、長時強度的降低、破碎巖體粘結系數值的下降等，這一切均表現為巖體的宏觀位移，任何剛性支架想完全阻止位移都將置自身于不利的境地。因此，巷道的穩定最終要通過支架、圍巖的共同作用來完成。網殼支架在承受較大地應力的同時，反作用于圍巖，使圍巖收斂成為在支護控制下的收斂，通過支架的邊支邊讓，破碎的巖體不斷地收斂壓密，形成一個穩定的承載圈，與支架共同承擔地應力的作用。

 弧板型網殼支架的可縮性來自于兩個方面：

 (1)支架與圍巖接觸的鋼筋網架本身具有一定的可縮性；

 (2)網殼支架片與片之間連接處的木墊板。

(1)用傳統的金屬支架或鋼筋拱架作為混凝土噴層的加強肋，噴層內部產生較大的彎矩，需重點加強；采用半剛性鋼筋網殼不僅提高了噴層承載能力，而且消除了噴層中的彎曲內力。

(2)弧板型網殼支架變被動支護為主動支護，在具有較大支護阻力的同時又具有良好的可縮性，而支架結構具有“先柔后剛”的特性，符合軟巖支護的基本思想。

(3)通過現場對鋼筋應變、巷道圍巖位移及收斂的量測，可知網殼錨噴支護結構與圍巖相互作用的整體性好，能夠延長圍巖的自穩時間，有利于充分發揮圍巖自身的作用。

(4)使用網殼混凝土支架表明，該新技術施工安全、工藝可行，做到了一次支護成功，從根本上改變了某些巷道需要不斷維修或返修的狀況。

(5)弧板型網殼支架的成功應用為軟巖支護提供了成功的經驗。該新型支護結構設計合理，整體性強，具有抵抗巷道大變形的能力，與重型U鋼支架相比，可節約鋼材40%，降低支架直接成本30%左右，因而可在高應力軟巖巷道支護中大力推廣和應用。

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