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陶和煤矿极软弱岩层巷道架棚支护技术研究
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作者 付澔天 李国栋 +1 位作者 吴永强 刘志强 《煤炭技术》 2026年第1期91-97,共7页
以新疆陶和煤矿+830 m带式输送机石门掘进进尺90.9~159.7 m段巷道为例,对架棚支护理论值进行计算,提出并采用UDEC Trigon模型,基于理论计算模拟极软弱岩层巷道围岩应力场、位移场和损伤裂隙的演化特征,结论如下:巷道开掘后最大应力均出... 以新疆陶和煤矿+830 m带式输送机石门掘进进尺90.9~159.7 m段巷道为例,对架棚支护理论值进行计算,提出并采用UDEC Trigon模型,基于理论计算模拟极软弱岩层巷道围岩应力场、位移场和损伤裂隙的演化特征,结论如下:巷道开掘后最大应力均出现在巷道帮角处。整体变形表现为两帮变形大于底板,底板变形大于顶板,位移等值线以顶板和两帮为直径呈半椭圆形扩展,两帮最大变形量约106 mm。架棚支护两帮在深部10~4 m处,位移缓慢增长,4 m以内急剧增加。巷道两帮应力与位移呈对称式分布。在深部一定范围内应力缓慢增加,架棚段在深部10~4 m处应力增加并在4 m处取得最大值,4~0 m处急剧降低。支架棚腿内凸,易引发支架结构性失稳,后期需加强矿压观测,必要时采用锚索补强支护。研究提供了架棚支护设计参数计算与控制效果、可视化数值模拟验证的有效路径,成果可为极软弱岩层巷道架棚支护控制方法提供参考依据。 展开更多
关键词 极软弱岩层 巷道围岩 UDEC Trigon模型 架棚支护 围岩控制
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富水破碎带浅埋隧洞下穿省道开挖超前支护效果研究
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作者 张海旺 王振明 +3 位作者 万发 李廷冲 廖文广 黄湘宜 《人民珠江》 2025年第11期35-43,共9页
针对富水破碎带浅埋隧洞下穿省道的安全控制难题,以环北部湾广东水资源配置工程C1标根子隧洞工程为背景,采用数值模拟和现场实测的方法对小导管和管棚超前支护进行了研究,并分析了小导管、管棚、小导管+管棚3种超前支护方案的支护效果... 针对富水破碎带浅埋隧洞下穿省道的安全控制难题,以环北部湾广东水资源配置工程C1标根子隧洞工程为背景,采用数值模拟和现场实测的方法对小导管和管棚超前支护进行了研究,并分析了小导管、管棚、小导管+管棚3种超前支护方案的支护效果。结果表明:(1)流固耦合数值模型可较好地模拟预测富水破碎带浅埋隧洞下穿省道施工支护过程;(2)采用双重支护和管棚支护相比于小导管支护可有效降低并控制地表沉降;(3)管棚支护形成的拱效应,会在管棚最外侧的拱脚管棚处给初期支护形成较大的应力集中,因此在布置管棚支护范围时,需考虑可能存在的应力集中给初期支护受力造成的不利影响。该管棚和小导管双重支护方案可有效保障隧洞下穿地表省道的安全性。 展开更多
关键词 隧洞 超前支护 管棚 下穿 沉降
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浅埋暗挖隧道双层管棚力学特征与变形控制技术 被引量:1
3
作者 许黄凯 《铁道勘察》 2025年第2期168-175,共8页
为研究浅埋暗挖法双层管棚的力学特征,以厦门某暗挖隧道为依托,采用三维数值分析方法,研究管棚支护后围岩变形、围岩压力、管棚沉降及受力特征,并与解析方法进行对比分析,提出控制管棚挠度的施工措施。结果表明,解析方法难以准确考虑围... 为研究浅埋暗挖法双层管棚的力学特征,以厦门某暗挖隧道为依托,采用三维数值分析方法,研究管棚支护后围岩变形、围岩压力、管棚沉降及受力特征,并与解析方法进行对比分析,提出控制管棚挠度的施工措施。结果表明,解析方法难以准确考虑围岩荷载的应力相关性和材料非线性影响,从而导致获取的弹性地基梁荷载与反力与实际工程不符;数值分析法获得的管棚沉降曲线形态与解析法基本一致,破坏面与解析法假定的“45°+φ/2”也基本吻合;隧道开挖过程中,掌子面前方上覆围岩荷载有所降低,地基反力的总应力降低,但有效应力增大;为控制管棚挠度,应确保套拱的强度及刚度,控制导向钢管的角度,以及注浆的饱满度。实测表明,隧道开挖后地表沉降仅为2 mm,说明管棚加固对控制地表变形效果显著。 展开更多
关键词 隧道工程 浅埋暗挖法 双层管棚 超前支护 力学特征 数值分析
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管棚支护下深部隧道工作面稳定性分析
4
作者 张佳华 杨小丽 +2 位作者 杨永祥 鲁义 张道兵 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第8期129-138,共10页
为了研究管棚预支护下深部高应力、高水压隧道工作面的稳定性问题,首先采用变分法构建深部隧道工作面破坏模型,将高水压与围岩应力引入到力学模型中,利用上限定理计算外力功率和内能耗散率;其次根据虚功率原理,推导出深部隧道工作面潜... 为了研究管棚预支护下深部高应力、高水压隧道工作面的稳定性问题,首先采用变分法构建深部隧道工作面破坏模型,将高水压与围岩应力引入到力学模型中,利用上限定理计算外力功率和内能耗散率;其次根据虚功率原理,推导出深部隧道工作面潜在破裂面的解析解,并借助Matlab软件求解深部隧道的安全系数;然后分析不同参数对破裂面曲线的影响,讨论高应力、高水压环境下深部隧道安全系数的变化特征,评价管棚预支护效果。研究结果表明:围岩强度较小时产生的破坏范围较大,破裂的纵向深度也较大;此外,高水压与围岩应力对隧道工作面的稳定性具有显著影响,忽略则会明显高估隧道工作面的稳定性,安全系数的相对误差可达60%以上;管棚支护可以有效提高深部隧道工作面的稳定性,安全系数增大了79%,且高应力、高水压环境会明显降低管棚的支护效果。 展开更多
关键词 管棚支护 深部隧道工作面 稳定性 高水压 围岩应力 安全系数
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残采厚煤层综放开采回采巷道围岩稳定性控制技术研究
5
作者 邵春瑞 季廷秀 +1 位作者 孙建宁 赵宝友 《煤炭工程》 北大核心 2025年第9期58-66,共9页
针对残采厚煤层综放开采工作面回采巷道围岩稳定性控制的难题,提出了“超前掘进面空区注浆充填+破碎顶帮注浆加固+W钢带锚网支护+联合架棚喷浆”的过空区巷道围岩支护方案,并采用理论分析、数值模拟与现场实践验证相结合的方法,验证了... 针对残采厚煤层综放开采工作面回采巷道围岩稳定性控制的难题,提出了“超前掘进面空区注浆充填+破碎顶帮注浆加固+W钢带锚网支护+联合架棚喷浆”的过空区巷道围岩支护方案,并采用理论分析、数值模拟与现场实践验证相结合的方法,验证了该方案的有效性。研究结果表明:注浆充填体可形成再造顶板与实体巷帮,既为回采巷道安全过空区提供必要条件,还能有效支撑加固空区破碎顶板,杜绝回采巷道冒顶的潜在安全隐患;对空区影响范围内的顶板及煤帮进行注浆加固,可提高破碎围岩强度与完整性,改善锚杆(索)的锚固性能及锚杆(索)、钢棚的受力状态;喷浆密闭措施不仅能防止充填体与破碎煤体风化,还可进一步增强回采巷道围岩的护表能力。现场应用表明,所研发的“充填+注浆+W钢带锚网+架棚+喷浆”联合支护技术,能够满足回采巷道安全掘进支护过空区及残采厚煤层安全开采的需求。 展开更多
关键词 残采煤层 回采巷道 注浆充填 架棚 喷浆 空区治理 联合支护
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隧道工程超前支护施工技术分析 被引量:2
6
作者 何再国 《工程技术研究》 2025年第4期55-57,共3页
为提高隧道超前支护施工技术水平,文章结合某隧道工程,通过FLAC3D仿真软件分析了其安全性,基于此确定了长管棚超前支护方案,接着从测量放样、钻孔施工、支护施工等方面总结了长管棚超前支护施工的技术要点,以期为类似隧道项目施工积累... 为提高隧道超前支护施工技术水平,文章结合某隧道工程,通过FLAC3D仿真软件分析了其安全性,基于此确定了长管棚超前支护方案,接着从测量放样、钻孔施工、支护施工等方面总结了长管棚超前支护施工的技术要点,以期为类似隧道项目施工积累经验。 展开更多
关键词 隧道工程 超前支护 长管棚 注浆
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底分层回撤通道棚式复合支护工艺实践探究
7
作者 李鹏 郇恒恒 杜鑫 《山东煤炭科技》 2025年第11期6-11,共6页
针对赵固二矿底分层工作面末采时回撤通道布置在实体煤层边缘导致的破碎煤体失稳、顶板胶接不良及铁器遗留等问题,以11022底分层工作面为研究对象,提出优化末采通道布置方案。通过现场勘查与数值分析,将通道调整至顶板稳定区域,并采用... 针对赵固二矿底分层工作面末采时回撤通道布置在实体煤层边缘导致的破碎煤体失稳、顶板胶接不良及铁器遗留等问题,以11022底分层工作面为研究对象,提出优化末采通道布置方案。通过现场勘查与数值分析,将通道调整至顶板稳定区域,并采用“锚网索+12~#工字钢棚+单体柱+槽钢梁加强锚索+注浆”联合支护技术,构建基于深浅结合的动态强化支护体系。实践证明:该方案使掘进效率提升32%(5.0 m/d→6.6 m/d),冒顶率下降52%,消除支护失效现象;通过预注浆加固与多级支护协同作用,顶板下沉量控制在32 mm以内。该技术不仅节约支护成本25%,还显著提高开采安全性,为复杂条件下底分层工作面的高效安全回撤提供了示范。 展开更多
关键词 回撤通道 架棚 支护
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回填土地层管幕法超前支护施工技术研究 被引量:3
8
作者 朱树斌 《广州建筑》 2025年第3期8-12,共5页
在复杂地质条件下,管幕法超前支护结构确保了隧道暗挖施工的安全。本文以沿山货运通道核心区一期工程-成渝高速下穿通道项目为工程背景,阐述了管幕法顶管施工中顶进设备安装方法、顶管机纠偏控制措施、顶管进排泥浆装置、触变泥浆类型... 在复杂地质条件下,管幕法超前支护结构确保了隧道暗挖施工的安全。本文以沿山货运通道核心区一期工程-成渝高速下穿通道项目为工程背景,阐述了管幕法顶管施工中顶进设备安装方法、顶管机纠偏控制措施、顶管进排泥浆装置、触变泥浆类型以及管幕顶管施工顺序,提出了管棚注浆浆液配比、注浆压力控制等具体施工参数。研究结果表明,通过优化顶管顶进顺序和触变泥浆配比,施工效率提高了约20%,注浆8 h后地层稳定性显著增强,地表沉降量控制在了5 mm以内,施工安全性显著提升。研究成果可为国内外类似工程施工提供参考。 展开更多
关键词 管幕法 支护结构 顶管 管棚 套拱
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全段浅埋隧道管棚室施工技术研究
9
作者 陈军杨 《工程技术研究》 2025年第20期89-91,共3页
浅埋隧道作为重要的地下交通通道,施工环境复杂,如何确保施工安全与地表稳定成为施工难点。管棚支护技术因能有效减小施工扰动得到广泛应用。依托丰镇隧道工程,研究超长管棚支护中的管棚室施工技术,重点分析施工工艺及其重难点,针对施... 浅埋隧道作为重要的地下交通通道,施工环境复杂,如何确保施工安全与地表稳定成为施工难点。管棚支护技术因能有效减小施工扰动得到广泛应用。依托丰镇隧道工程,研究超长管棚支护中的管棚室施工技术,重点分析施工工艺及其重难点,针对施工空间狭小、非爆破开挖扰动、双层支护技术复杂等问题,提出了优化空间利用、实时监测与严格进行质量管控等解决措施。研究结果表明,进行精细化施工组织与工艺优化,可有效提高施工效率,降低对围岩的扰动,保证结构稳定。研究成果为类似隧道工程设计与施工提供了实践参考,对推动管棚支护技术发展具有重要意义。 展开更多
关键词 浅埋隧道 管棚支护 管棚室
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单家村煤矿复采区支护优化研究
10
作者 刘玉龙 郭艺飞 +2 位作者 朱铁景 唐敬晓 游武超 《陕西煤炭》 2025年第7期89-95,共7页
以单家村煤矿430工作面为研究对象,该工作面东北部有复采区域。原430回风顺槽采用锚网+W钢带+锚索支护,后优化为锚网索和架棚联合支护,棚距为0.8 m。通过受力分析和压力计算,得出该钢棚满足支护强度要求。利用FLAC^(3D)软件研究巷道围... 以单家村煤矿430工作面为研究对象,该工作面东北部有复采区域。原430回风顺槽采用锚网+W钢带+锚索支护,后优化为锚网索和架棚联合支护,棚距为0.8 m。通过受力分析和压力计算,得出该钢棚满足支护强度要求。利用FLAC^(3D)软件研究巷道围岩应力,分析掘进期间应力和支护受力分布特征。现场应用分析表明,锚杆和架棚支护有效,架棚支护能更好地阻止围岩破碎区蔓延,且优化支护参数后有效控制了复采巷道围岩变形,保障了工作面安全高效生产。该研究对增强复采区支护强度、优化巷道支护具有重要意义。 展开更多
关键词 复采区 架棚支护 掘进巷道 锚网支护
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深埋风积砂覆盖层洞段隧道施工安全控制技术研究
11
作者 宋寅 《山西建筑》 2025年第20期144-147,159,共5页
针对深埋风积砂覆盖层隧道施工中的安全风险,以某水利工程隧洞为背景,开展超前加固方案比选研究。工程穿越80 m长的风积砂覆盖层段落,其物理力学性质表现为强度低、结构松散。结合有限元软件MIDAS GTS NX建立二维模型,对比分析“超前管... 针对深埋风积砂覆盖层隧道施工中的安全风险,以某水利工程隧洞为背景,开展超前加固方案比选研究。工程穿越80 m长的风积砂覆盖层段落,其物理力学性质表现为强度低、结构松散。结合有限元软件MIDAS GTS NX建立二维模型,对比分析“超前管棚+小导管超前支护”与“水平旋喷加固”两种方案。结果表明:水平旋喷方案通过桩间咬合成拱机制,将隧道最大变形控制至0.023 3 m,显著降低塑性区扩展;内力分析显示,旋喷方案初支轴力和弯矩较管棚方案大幅减小,显著提高结构安全性。然而,直边墙结构在墙脚处产生弯矩集中,需增设斜向锚杆。研究证实水平旋喷为风积砂地层最优加固方式,为类似工程提供变形控制与支护优化依据。 展开更多
关键词 水工隧洞 风积砂 水平旋喷 超前管棚 支护结构
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U型钢管棚联合支护工艺在软弱岩层掘进中的应用
12
作者 张相焕 《湖南有色金属》 2025年第2期9-12,91,共5页
文章介绍了湖南宝山有色金属矿业有限责任公司在软弱岩层大巷掘进过程中,应用U型钢架支护加超前管棚后期喷浆的联合方式进行支护,有效保障了掘进和支护作业的安全和施工进度。通过实践改进,形成了一套完整的支护工艺。
关键词 抗压强度 可缩性支护 钢支架 管棚 联合支护
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湾杨隧洞进口段施工数值模拟分析
13
作者 侯光星 周泽栖 《广西水利水电》 2025年第6期101-104,共4页
为了研究水工隧洞进口浅埋段支护方法,本文以湾杨隧洞为例,利用FLAC3D数值模拟软件,对比分析了喷射混凝土支护、大管棚注浆联合支护与小导管注浆联合支护对浅埋水工隧洞进口段边坡及地表沉降的影响,并分析了各自的力学机制。结果显示,... 为了研究水工隧洞进口浅埋段支护方法,本文以湾杨隧洞为例,利用FLAC3D数值模拟软件,对比分析了喷射混凝土支护、大管棚注浆联合支护与小导管注浆联合支护对浅埋水工隧洞进口段边坡及地表沉降的影响,并分析了各自的力学机制。结果显示,大管棚注浆联合支护与小导管注浆联合支护均能有效减小洞口处边坡和地表沉降,但大管棚注浆联合支护效果更佳。 展开更多
关键词 浅埋隧洞 大管棚支护 小导管支护 FLAC3D 地表沉降
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管棚支护下软岩隧道掌子面稳定性研究
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作者 胡瑞奇 张海娜 +1 位作者 杜可 江学辉 《华东交通大学学报》 2025年第3期31-39,共9页
为揭示管棚支护对软岩隧道掌子面稳定性的加固机理,评价管棚支护对软岩隧道掌子面稳定性的加固效果,运用数值模拟方法对比分析有无管棚支护的软岩隧道掌子面的破坏模式。基于数值模拟结果,提出了一种新的考虑管棚支护和土拱效应的抛物线... 为揭示管棚支护对软岩隧道掌子面稳定性的加固机理,评价管棚支护对软岩隧道掌子面稳定性的加固效果,运用数值模拟方法对比分析有无管棚支护的软岩隧道掌子面的破坏模式。基于数值模拟结果,提出了一种新的考虑管棚支护和土拱效应的抛物线拱-对数螺旋掌子面破坏模型,通过极限分析上限法和强度折减法推导了管棚支护下掌子面安全系数的计算方法,并且探讨了围岩参数和管棚支护参数对掌子面稳定性的影响。研究结果表明,无管棚支护掌子面发生破坏时,上方围岩形成一大一小两个塌落拱;管棚支护条件下,掌子面破坏向拱顶发展受到限制,防止了未支护段上方局部塌落拱的形成,并使未支护段上方围岩的位移方向由竖直向下改为向掌子面挤出;隧道掌子面稳定性安全系数随围岩内摩擦角、黏聚力、管棚尺寸的增大而增大,随单次开挖长度、管棚间距的增大而减小,管棚尺寸过大对于增强掌子面稳定性缺乏经济性。 展开更多
关键词 掌子面稳定 管棚支护 土拱效应 极限分析 安全系数
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乐滩灌区古能大断面土洞设计与施工研究
15
作者 吴盛 《广西水利水电》 2025年第4期59-63,共5页
桂中治旱乐滩灌区古能隧洞为大断面土洞。本文分析了古能隧洞的地形地质情况,在此基础上,论述了大断面土洞的线路布置、断面型式、进出口支护、洞身支护型式、细部结构设计、施工组织、安全监测等设计计算和分析研究,并提出施工方案和... 桂中治旱乐滩灌区古能隧洞为大断面土洞。本文分析了古能隧洞的地形地质情况,在此基础上,论述了大断面土洞的线路布置、断面型式、进出口支护、洞身支护型式、细部结构设计、施工组织、安全监测等设计计算和分析研究,并提出施工方案和施工中应注意的问题。 展开更多
关键词 超大跨径土洞 大管棚 锚喷支护 混凝土衬砌 防渗排水 回填灌浆 超前地质预报 古能隧洞
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市政隧道施工浅埋暗挖技术的应用研究
16
作者 吴迪 《中国厨卫》 2025年第4期265-267,共3页
市政隧道施工作为城市基础设施建设的关键环节,其施工质量和安全性对城市正常运行及居民生活质量具有直接影响。浅埋暗挖技术作为一种有效的隧道施工方法,因其适应性强、对地面交通影响小、造价低等优点,在市政隧道施工中得到了广泛应... 市政隧道施工作为城市基础设施建设的关键环节,其施工质量和安全性对城市正常运行及居民生活质量具有直接影响。浅埋暗挖技术作为一种有效的隧道施工方法,因其适应性强、对地面交通影响小、造价低等优点,在市政隧道施工中得到了广泛应用。文章旨在探讨浅埋暗挖技术在市政隧道施工中的应用,以期为市政隧道施工提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 浅埋暗挖技术 管棚支护 超前预支护 土方开挖
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地铁车站出入口隧道下穿城市主干道超长超大管棚支护工艺
17
作者 舒红桃 《科学技术创新》 2025年第18期133-136,共4页
地铁车站出入口要在车流量较大的城市主干道下采用矿山法工艺暗挖掘进,如何在掘进过程中控制地面沉降,且确保地面不坍塌,是一项值得研究的课题。本文基于邢村站A号出入口案例,在计算模型及参数选定基础上,针对超长超大管棚超前支护的施... 地铁车站出入口要在车流量较大的城市主干道下采用矿山法工艺暗挖掘进,如何在掘进过程中控制地面沉降,且确保地面不坍塌,是一项值得研究的课题。本文基于邢村站A号出入口案例,在计算模型及参数选定基础上,针对超长超大管棚超前支护的施工工艺展开深入分析,并对面临的位置偏移、注浆漏浆、分节安装、地层扰动相关工艺难点加以解决,以保障施工工况的稳定,取得了突出的工艺应用成效。 展开更多
关键词 超长超大管棚 支护工艺 混凝土衬砌 隧道开挖模型 管棚轴力
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下穿既有隧道管棚预支护结构受力变形及预支护效果研究
18
作者 刘凤翔 《城市建筑》 2025年第20期199-201,217,共4页
在进行下穿既有线隧道的施工中,采用管棚作为预先支护措施时,精确预测管棚的受力变形情况和预支护效果对于确保管棚结构设计的合理性至关重要。然而,目前管棚预支护技术的理论研究尚不充分,无法提供足够精确的定量数据来支持管棚的设计... 在进行下穿既有线隧道的施工中,采用管棚作为预先支护措施时,精确预测管棚的受力变形情况和预支护效果对于确保管棚结构设计的合理性至关重要。然而,目前管棚预支护技术的理论研究尚不充分,无法提供足够精确的定量数据来支持管棚的设计与施工。为了更准确地描述浅埋软弱围岩隧道中管棚预支护结构的受力变形及预支护效果,本研究基于现有的研究成果,采用理论推导的方法对管棚进行深入分析。依据Pasternak弹性地基梁理论,构建了一个针对管棚结构的分析模型,深入探究了管棚预支护技术的支撑效果、力学行为,并细致分析了多种设计与施工参数如何影响管棚的力学响应。期望文章的成果能够为管棚的设计与施工实践带来有益的指导与新的见解。 展开更多
关键词 隧道工程 下穿既有线 弹性地基梁 管棚 支护变形
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大巷高巷道条带巷穿越断层工艺优化
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作者 王振宁 《能源与节能》 2025年第2期228-231,共4页
司马煤业有限公司CT1101工作面N3-16条带巷上分层揭露正断层,断层面岩石硬度较高,为避免截割大面积岩石损耗设备,同时缩短过断层时间,对过断层工艺进行了优化。在对迎面墙进行管理后,退机约65 m,以-1°腰线向前拉底施工,至断层处并... 司马煤业有限公司CT1101工作面N3-16条带巷上分层揭露正断层,断层面岩石硬度较高,为避免截割大面积岩石损耗设备,同时缩短过断层时间,对过断层工艺进行了优化。在对迎面墙进行管理后,退机约65 m,以-1°腰线向前拉底施工,至断层处并找到断层上盘下边沿(即对侧煤层顶板),然后沿煤层顶板施工,采取缩小排距、架设单体柱π型钢棚被动支护措施。从断层上盘下边沿穿越断层,与原过断层工艺相比,创新了过断层方式,减小了截割岩石面积且能快速通过断层区域,同时细化了掘锚一体机临时支护工艺。研究不仅保证了巷道支护强度,还为今后其他矿井快速安全地通过断层提供了可借鉴经验。 展开更多
关键词 锚网支护 单体柱π型钢棚 断层 临时支护 工艺优化
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