U型钢可缩性支架支护设计及应用研究

U型钢可缩性支架是广泛应用于矿山巷道的一种支护。本文采用数值模拟方法,以鹤壁四矿2126综放回采巷道的地质条件为工程背景,从围岩变形特征、应力分布特征以及围岩应力状态出发,对U型钢可缩性支架支护的巷道断面进行了优化研究,结果表明,直墙拱形巷道断面采用U型钢可缩性支架支护效果较好。在数值模拟计算结果的基础上,采用理论计算的方法对鹤壁四矿2126综放回采巷道U型钢可缩性支架的支护参数进行了设计,并进行了现场工业性试验。     

平局推广使用U型钢拱形可缩支架成绩显著

平顶山矿务局在采准巷道推广使用U型钢拱形可支架是由点到面进行的。从1984年9月开始试点到1987年全面推广,全局使用U型钢拱形可缩支架支护巷道达106条23045米,为采面创造了良好的生产条件,并取得了可观的经济效益。其具体做法和情况如下: 一、试点 1984年我局最初使用U型钢拱形可缩支架工作是在十矿戊四采区戊_(8 10)—14201机巷开始的。该巷使用掘进机掘进,巷道断面为8.3米~2,使用三节U型钢拱形可缩支架,间距为0.7米,共架530米。该巷最初掘进的270米,使用的是工字钢和混合支架。     

巷道交岔点联合支护技术

U型钢支护巷道交岔点开口采用U型钢矩形棚与U型钢半圆拱形棚联合支护方法,有效解决了使用矿用工字钢及U型钢棚连锁抬棚时大断面开口抗压能力低、支架变形快、巷道维护难度大等问题,大大提高了三岔口支护强度,U型钢异型可缩性支架比较简单,承载能力大,可缩性较好,满足了通风、运输、行人需要,取得了良好效果。     

U型钢可缩性巷道支架实际承载能力的计算

本文根据U型钢可缩性巷道支架连接件的受力状况,从理论上计算了接头的工作阻力,同时研究了接头的滑移性并进行了支架实际承载能力的计算,为合理确定可缩性巷道支架的力学参数提供了理论依据。     

不同地应力条件下U型钢支架受力变形分析及模拟研究

根据现有普通U型钢可缩性支架的特点,设计了封闭型U型钢可缩性支架。通过应力分析,对不同深度条件下U型钢局部变形量进行比较,得出大采深矿井U型钢支护时,应力主要集中在柱腿部分。通过普通U型钢可缩性支架和封闭型U型钢可缩性支架在不同深度地应力条件的数值模拟分析,得出封闭型U型钢可缩性支架的支撑效果明显优于普通U型钢可缩性支架,其性能明显优于普通U型钢可缩性支架。     

煤巷交岔点抬棚支护工艺改革

介绍了芦岭矿煤巷交岔点采用U29钢可缩性拱形支架并在架下安设U型钢对子棚穿钢梁的支护方法和支护效果。     

U型钢三心拱形可缩性扎角支架设计计算方法

介绍了设计的U型钢三心拱形可缩性扎角支架的一种新方法,其基本思路是把U型钢搭接弧按扇形几何关系计算,通过现场实际检验,此方法可行。     

“矿工钢拱形铰接可缩支架”试验情况简介

“矿工钢拱形铰接可缩支架”具有高初撑恒阻性能,无“拒缩”现象,承载能力高。适于巷道断面6～10m~2,在一般条件下可代替“U型钢拱形可缩支架”。     

U型钢三心拱形可缩胜扎角支架设计计算方法

介绍了设计的U型钢三心拱形可缩性扎角支架的一种新方法，其基本思路是把U型钢搭接弧按扇形几何关系计算，通过现场实际检验，此方法可行。     

U型钢可缩性支架的预应力分析

本文首先提出，对于U型钢可缩性支架，对卡缆施加预紧力在支架内将产生预应力（内力），并建立了卡缆预紧内力的计算方法；根据支架的缩动量建立了缩动引起的支架残余内力的计算方法。从而为充分利用U型钢可缩性支架的性能提供了理论依据，完善了可缩性金属支架的计算理论。     

内撑式可缩性U型钢支架在巷道支护中的应用

针对软岩巷道中U型钢支架失稳破坏问题,运用力法原理对有无内撑式可缩性U型钢支架的轴力和弯矩进行理论计算;结合工程现场考察,提出了"内撑式可缩性U型钢支架+锚网索"的联合支护方案。结果表明:巷道两帮最大移近量为40.90 mm左右,顶底最大移近量为62.45 mm左右,支架变形不超过15 mm,工程应用效果较好。     

型钢混凝土结构在破碎围岩洞室支护中的应用

以五轮山井田浅埋斜井为工程背景,分析了浅埋强风化洞室围岩变形机理,并将U型钢混凝土组合结构应用于浅埋强风化地下洞室支护设计中,提出了U型钢混凝土组合结构受弯承载力计算方法;同时考虑围岩荷载、卡缆预紧力和支架缩动等3个因素对U型钢可缩性支架内力的影响,对支架内力进行了计算。计算结果表明:U型钢混凝土组合结构可大大减小拱圈的厚度,有效增加地下洞室的净空间。     

U型钢可缩性支架壁后充填应力分散技术研究

在无法使用主动支护的高应力软岩巷道中,U型钢可缩性支架是一种有效和成熟的支护方式,但是围岩性质复杂时,U型钢可缩支架的承载与围岩的作用无法有机的结合起来,造成U型钢的支架局部应力集中,致使U型钢支架局部屈服而U型钢支架整体失稳,使用U型钢可缩支架壁后充填技术改善了与围岩的关系,阻止了局部应力集中,使U型钢均匀承载,较充分发挥U型钢的支护性能。文章通过阐述U型钢支架失稳机理解释了壁后充填技术的科学性,并介绍了在应用中的实际效果。     

U型钢可缩性支架缩动特性研究

为了研究U型钢可缩性支架缩动让压特性,基于支架搭接部分的受力特征,采用理论分析和室内试验研究了U型钢可缩性支架的缩动条件和缩动规律,并对影响其缩动特性的因素进行了分析。研究结果表明:支护过程中U型钢间接触力从卡缆安装位置逐渐向两端减小,其缩动过程可分为三个阶段,分别为弹性压缩阶段、小滑移阶段和滑动阶段,小滑移阶段主要克服摩擦力作用,位移较小,而滑动阶段在较小轴力变化作用下U型钢产生较大位移;支架的抗缩动能力随着卡缆预紧力的增大而增强,但随着卡缆距施力端距离的增大而减弱。在现场应用中可以通过提高卡缆扭矩,增加受力端卡缆个数以及调整卡缆安装位置来改善支架的抗缩动能力,进而提高支架的支护强度。     

ZT—1型矿工钢双向可缩性梯形支架

金属可缩性支架是采区巷道支护的发展方向。目前国内外制作可缩性支架的材料主要采用U型钢,但我国U型钢生产量不能满足当前煤矿生产的需要,且价格比矿工钢高,发展U型钢可缩性支架受到了一定的限制。我国煤矿还大量使用着矿工钢刚性支架,与采区巷道围岩变形很不适应,急需改造;同时我国煤矿有着长期使用梯形支架的习惯和经验,梯形支架用于断面不太大的巷道支护有一定的优点,因此研究和发展矿工钢可缩性梯形支架具有积极     

半圆拱形可缩性支架的改进与应用

对石壕煤矿巷道损坏的原因进行分析,提出了U29型钢拱形可缩性支架存在的问题,对支架实施了改进,并通过采取松帮卸压措施,有效解决了巷道的变形损坏,取得了显著的经济效益。     

U型钢可缩性支架壁后充填试验研究

基于在复杂性质围岩的巷道中,U型钢可缩支架的承载与围岩的作用无法有机的结合的这一情况,对U型钢支架失稳机理进行了阐述,并研究分析了壁后充填技术的科学性,表明使用U型钢可缩支架壁后充填技术,可有效改善支架与围岩的关系,使U型钢均匀承载,充分发挥U型钢的支护性能.工程应用效果表明,U型钢可缩支架壁后充填技术的实际效果较理想.     

平巷钢支架支护技术应用及大断面钢支架定额编制

U型钢支架支护技术目前主要应用于煤炭行业和隧道工程的软岩支护施工中,冶金行业应用较少,且现行的冶金行业定额没有大断面钢支架支护的相应定额子目。为探究钢支架支护技术在冶金矿山中的应用,弥补冶金行业大断面钢支架支护定额的空缺,通过对钢支架受力分析,确认钢支架支护间距;根据钢支架支护参数及现场人工、机械、材料的消耗,编制了大断面钢支架支护定额。采用可缩性钢支架支护技术,顺利通过破碎带施工;同时,大断面钢支架支护定额的编制使得工程结算有了法律依据。     

利用Excel进行U型钢拱形可缩性支架的设计

该文详细介绍了利用Excel进行U型钢拱形可缩性支架设计的过程和公式,首先从计算的角度简化了设计过程,使计算公式更简洁易懂,而且计算准确无误,然后充分利用Excel强大的计算和函数功能,使计算更快捷、准确,而且具有模拟和校对功能,非常实用。     

直墙半圆拱可缩性U型钢支架卡缆临界约束力理论研究

针对直墙半圆拱可缩性U型钢支架的卡缆约束力不合理问题~([1]),对可缩性U型钢支架提出卡缆临界约束力概念。通过建立直墙半圆拱可缩性U型钢支架的力学模型,给出了支架的卡缆临界约束力的计算公式,并得出在静摩擦系数f=0.20、上下卡缆约束力相等、侧压系数λ=0.4~2.0时,直墙半圆拱可缩性支架系列卡缆临界约束力。