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浅谈u型钢可缩性支架的使用

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工程技术 浅 谈 U型 钢 可 缩 性 支 架 的 使 用 壬忠明 ( 辽源矿业集团西 安煤业公司,吉 林辽源136201) 日商要]2001年以来,西安煤矿在六区对巷道支护形式进行了未梯形棚——-工字钢梯形棚——u型钢可缩性拱棚的改革更新。由于u型 拱棚钢铁化的普及使用,减少了掘进卷道詹路恢复靓挑雏修,消除了掘进舌路关门的最大隐患。相对加快了掘进一次成巷的速度。同时也 减少了采煤两道的维修恢复,大大降低了成本,也给采掘工程量争安全生产提供了可靠保障。企业收到相当好的经济效益,具体有以下几 个特点。 日蝴】未梯形棚;工字钢梯形棚;U型钢可缩性拱棚 1使用U 型支架的优点 施工时采高不够,梁腿搭接长度将超过规定;中宽底宽不够时, 棚腿差角小,梁腿搭接处长嘴不是铁卡上不上就是梁腿合不严,这样组 合的 支架不 达标是等 外品必 须重给 。 自从使用U型拱棚以来消除了1.6米低矮巷道,能大摇大摆地行 1.1抗鹰陛强、一次戍巷好 U 可缩 性支 架采 用三 根U 型 型套袖搭接组合,用铁卡紧固连接, 使支架结构严谨、支架所受压力分散不集中。原因是拱形弧与巷道应力 自然拱形受力分布形状相似,支架受力较为均匀,比以往木梯棚和工字 钢梯 形*面 支护的抗 压能力 强得多 。 因为U 型拱棚不易变形,抗压耐用:不象木棚那样折梁断腿,不 象工字钢棚那样梁弯、崩亲口接卡而腿倒,相对而言延长了支护时间, 走,可见对保证安全通风、安全行人是大有好处的,是值得推广使用 的。 1.4减少超高冒顶,有易于消防火 井巷施工改变了煤岩体原始应力分布状态,翻挑恢复将再次改变 应力分布。如此改变越多,支架周围煤岩体破坏程度就越是增大、自然 冒落拱的高度、宽度跟着扩大,这样的巷道帮顶越容易脱落超高,给瓦 斯积存和高温发火点的产生刨造了有利条件,相对而言为发生瓦断和火 灾事故 埋下了重大隐 患。 而使用U 型钢支护翻挑恢复次数少,加之顶板铺设金属网,帮顶 易冒落的可能性少了。只要一次成巷时控制好项板、减少冒顶超高,相 对会减少瓦斯积存和着火冒烟。至2001年使用U 型拱棚以来西安矿杜 绝了瓦斯突出事故,着火封区、封孔事故大幅度下降,正向着“零”事 故方向发展,这都归功于使用U 型钢拱棚支护。 L 5支架变形小,质量标准化易保持 由于U 型棚抗压强度高,支架保护性能好,变形程度小,掘进施 工甚至回采时基本上保持原有状态;加上施工时采用金属网护顶、帮顶 减少了巷道恢复翻挑维修,增长服务年限。 西安六区1 401 1一I 区准备溜道时,先使用木梯形掘进到30米40 架时,后路有18架棚折梁或断腿,几乎每个小班要换腿换梁备棚。浪 费材料和^工影响掘进速度,决定改用工字钢涕棚恢复替换木棚,恢复 到位时用之送道:同时风道开始插孔使用U 型钢给棚,10天后溜道梯 形棚进道70米91架棚( 总计100米131架工字棚) ,可后路有43架 棚变形严 重,32架棚产 生变形:风道 U 型进道 56米72架棚几 乎没有 变形,仅用两个小班对后路进行垃底扩大断面就达到设计断面。当溜道 用5天时间将变 形支架处理 完时,风道掘 进25米,31架 棚,15天风 道U型施工共计 迸米81米,103架棚, 仅停工5个小班进行后 路拉底 扩大断面和更换折杆,可见U型拱棚抗压能力强、一次成巷好,相对 延长 了服务 年限 ,有利 于质 量标准 化管理 和安全 生产 。 12.安全系数大、抗灾能力强 工字钢和木梯棚支护梁腿靠的是咬合搭接,三根支护材料之间固 定不牢,支架不是—体,整体性差,栅腿- 旦被物件撞掉或被水拉悬空 杆“狗咬纹”交错均匀摆布刹杆和严格按“中心、腰线、棚腿、铁卡、 劲木”等五条线标准操作,给质量标准化保持经常化、持久化奠定了基 础,为实现安全稳定生产提供了质量保证。 2使用U 型注意事项 使用U 型拱棚虽然有很多优点,但也有应注意的几点: 1) 初期投资高。但从长远效益看,它一次成巷效果好,变形小, 时,引起支架倒塌、顶板浮货易冒落堵塞巷道,造成后路关门,威胁安 全生产。另外木棚受压后易在亲口处劈断,工字钢棚受压后易崩卡,同 样会 有造成 冒顶的危 险存在 。 而U 型拱棚每侧用两道铁卡紧固连接,使支架结构严谨,梁腿紧 维修量少,相对会减:I 玮摔煅入。提高掘进速度,使用它是值得的。 2) 搭接处易缩膛。这正是可缩性支架的特点,是由于梁腿钢铁接 触产生塑性变形的缘故,因此要注重搭接长度,正负偏差控制在1 O O 毫米 ,要 保证梁 腿搭接 紧密 合缝, 防止 局部咬 合不 严,减 弱抗压 强度 。 3) 铁卡易崩断和松动。由于U型拱棚采高较高,支架裸露多,随 着矿压显现变化,两腿易向里“包饺子”,轻者铁卡松动,重者断卡, 密结合成为—体,整体结合力强,腿子不易被撞掉,即使有水拉悬空, 拱棚凭自身拱形分散受压的性能,支架不易大幅度下沉,而例掉造成冒 项。U 型棚至2001年使用以来,没有发生过折梁断腿现象,仅有单道 铁卡( 下卡较多) 崩断和梁腿缩膛现象,不会导致支架~下彻底失;8[ o 比如1 401 1一¨区在用工字钢换替棚接*尾声时,遇见响煤炮,有三架 木棚梁折断,两架工字钢崩卡,这5架均引起冒顶,庆幸的是煤炮发生 在交 接班时间 ,道口 内没有人 员作业 ,否则后 果不敢 想象。再 如 1 401 1一l 区风道i 差到40米见旧巷进行充砂子填实处理时,风道U型有 这就要求每班施工前或放炮前后都要指派专人加固铁卡、崩断铁卡及时 更换 ,严 重处采 取扩 帮松劲 蹬腿方 法恢 复原状 ,提 高抗压 强度 。 4) 要注意选型与棚距调整。随着采场动压变化,支架型号、支架 结构和支架棚距也要因地制宜。压力大时可采用大型号U型钢,软岩 3架棚腿悬空,支架几乎没有变形:而被跑水;中过的溜道工字钢棚有一 架倒落造成顶板淌货堵住巷道四分之三,正赶上充填时,场头无人作 业。可见使用U 型支护以后使支架抗灾能力增大了,安全系数提高了, 消除


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