煤炭学报

作者：王军, 武兆龙, 刘洋, 武玉梁, 王波, 刘杰, 朱传根, 吕顺章,

关键词：交岔点支护, 顶板跨度, 岩梁挠度, 钢管混凝土墩柱群, 钢管混凝土组合支架,

巷道交岔点作为井下开采的关键部位对矿井安全生产具有全局性控制作用，针对深部复杂交岔点悬顶面积大、围岩应力集中、支护难度大等问题，以阳城煤矿−650南翼轨道大巷与联络巷交岔点为研究对象，采用理论分析、数值模拟、室内试验及现场应用等方法，系统开展了交岔点稳定性分析和复合支护技术研究。通过分析交岔点围岩地质与力学参数及变形影响因素，建立了交岔点顶板变截面梁支撑体系力学模型，推导了顶板岩梁挠度计算公式，确定了顶板跨度为影响交岔点稳定性的最重要因素，划定了交岔点顶板下沉危险区范围，提出了交岔点关键部位变形控制技术。设计了基于钢管混凝土组合支架和基于钢管混凝土墩柱群的2种交岔点复合支护方案，模拟显示采用2种支护方案后交岔点顶板分别下沉100 mm和150 mm，表明2种支护方案均能有效约束交岔点顶板下沉并保证交岔点支护安全。随后从施工难易、支护成本及允许变形量等方面开展对比分析，确定基于钢管混凝土墩柱群的复合支护方案为首选，并设计了轴压承载力试验对钢管混凝土墩柱群结构进行承载验证分析，进一步开展了工程实践，实践表明：基于钢管混凝土墩柱群的复合支护方案在−650南翼轨道大巷与联络巷交岔点实施后，顶板及围岩稳定性显著提升。现场监测显示，支护结构实施2 a和5 a后顶板的累积下沉量分别为65 mm和126 mm，小于钢管混凝土组合支架复合支护方案的数值模拟预测结果，满足交岔点使用要求，交岔点持续稳定，现场支护效果良好，且施工简单，成本经济，为复杂交岔点支护提供了良好借鉴。

来源：2026年第2期

《煤炭学报》期刊编辑部

查看煤炭学报杂志2026年第2期