钢管混凝土支柱巷旁支护沿空留巷技术研究

黄万朋¹，高延法²，文志杰¹，高琳¹

1. 山东科技大学矿业与安全工程学院2. 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院

摘 要：提出一种"钢管混凝土支柱+柔性垫层"的新型沿空留巷巷旁支护结构.通过力学实验研究了钢管混凝土支柱的承载性能,结果表明:管径Φ159mm到Φ194mm、壁厚8¹2mm的钢管配合C40等级混凝土组成的钢管混凝土支柱支护阻力可以达到1 200² 500kN,具有很高的承载力,且结构稳定性好.为了给支柱选型提供依据,建立了"覆岩顶板-巷旁支护体"力学作用模型,推导得到了不同顶板位态下钢混支柱的支护阻力计算公式.根据现场工程实践应用,采用"钢管混凝土支柱+柔性垫层"巷旁支护结构能够使基本顶在"给定变形"的位态下很好地控制留巷稳定性,且该结构性价比高、施工工艺简单、留巷速度快,在深部高应力环境下的沿空留巷工程中具有很好的应用前景.

关键词：沿空留巷;巷旁支护体;钢管混凝土支柱;覆岩运动;