所属领域:矿山建设工程

成果简介:

1.成果的基本情况

由西安科技大学煤矿支护研发中心王晓利教授创新团队开发的柔模混凝土锚碹联合支护技术，具有完全自主知识产权，居于国际领先水平，实现了理论、技术的重大突破和装备、材料的集成创新。柔模混凝土锚碹联合支护的具体工艺过程是预先制作柔性模板，通过锚杆和钢筋网将柔性模板固定在巷道周边，采用混凝土泵将自密实混凝土拌和物灌入柔模中，利用柔模透水不透浆的特性，将混凝土中多余的水分滤出，降低水灰比，提高混凝土早期和后期强度。这样就在巷道周边就形成一个锚碹联合支护结构。目前已在神华宁煤集团、神华乌海能源公司和贵州六枝工矿集团等单位的4个煤矿得到推广应用。

 

     图1井筒柔模混凝土连续锚碹支护                                              图‍2回采巷道柔模混凝土条带锚碹支护

   柔模混凝土锚碹支护技术分为连续锚碹支护和条带锚碹支护两种，每种支护技术又分为可缩性锚碹和刚性锚碹两类，见图3~6。

       

             图3 锚杆连续碹                                                    图4 锚杆条带碹

       

                                  图5 锚杆可缩性连续碹                                                 图6 锚杆可缩性条带碹

柔模混凝土连续锚碹支护技术能适应高地压等复杂困难条件，主要用于服务年限较长的开拓和准备巷道。当受力条件复杂、围岩变形大时，可以浇注两层碹体，与围岩直接接触的为可缩式柔性碹。围岩释放有害变形时，可缩碹吸收能量，当围岩变形到稳定蠕变阶段时，可缩碹不能进一步被压缩，此时刚性混凝土碹体给予围岩稳定恒阻，将围岩坚决顶住，限制变形的进一步发展。

图3红柳煤矿柔模混凝土锚碹联合支护技术现场鉴定会

柔模混凝土条带锚碹支护是指沿着巷道轴向，柔模混凝土碹体间隔支护，即一段采用锚碹支护，一段采用锚网支护，条带碹的各碹段独立，互不干扰，互不影响，根据工程地质和支护技术条件，合理选择锚碹排距。锚碹段是支撑围岩压力的主体段，锚网段的主要作用是释放围岩的有害变形段，减轻锚碹段的压力，因此锚网段也称卸压段。条带锚碹支护省工，省时，省料，既释放围岩能量，又保护碹体不被压坏。该技术在神华宁煤集团梅花井煤矿应用，辅运巷锚杆条带碹支护试验段完好无损，未试验的锚网索支护段变形十分严重，效果显著。

2.主要技术特点

（1）首次将柔性模板应用于地下工程支护，为混凝土施工提供了一种新方法。

（2）首次实现了锚碹联合支护，碹体与围岩通过锚杆连接，共同承载，支护结构更加稳定安全，更为适合不良地层支护。

（3）首次在地下工程中采用锚杆悬吊混凝土模板，作业空间大，便于大型设备施工。

（4）工作面掘进与滞后工作面砌碹支护平行作业，提高了施工速度。

3.应用范围

（1）缓坡斜井砌碹支护；

（2）动压回采巷道支护；

（3）软岩巷道支护；

（4）硐室砌碹支护；

（5）水仓砌碹支护；

（6）沿空留巷巷内支护。

4.市场需求及经济效益分析

多年来软岩巷道支护问题一直困扰着我国煤矿，尤其是松软地层井筒、动压巷道、高地应力巷道等复杂困难巷道。实践证明，柔模泵注混凝土锚碹联合支护技术可以有效解决上述问题，而成本与锚网索喷持平。

合作方式:合作开发  技术服务

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          王惠君

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