可缩性U型钢支架承载性能足尺试验研究

支架的工作阻力是评价可缩性U型钢支架优劣的重要指标,在工作过程中,支架所受载荷分布情况和搭接位置的卡缆连接件性能直接影响支架承载性能的发挥。通过设计室内足尺模型试验,对支架承载性能进行测试,揭示可缩性支架工作阻力变化规律,讨论载荷分布情况和卡缆类型对支架工作阻力的影响。研究结果表明:1)在相同载荷作用下,支架分别装配双槽夹板式卡缆(A型卡缆)与四螺栓双槽夹板式面卡缆(B型卡缆)时的拱腰收敛量相差较大,差值最大可达105.6 mm,而支架拱顶沉降量受卡缆类型的影响不大,差值小于等于6.16 mm;2)支架拱顶沉降量与侧顶压力比κ呈负相关,拱腰收敛量与κ呈正相关;3)在保证相同螺栓预紧力的前提下,装配双槽夹板式卡缆(A型卡缆)的支架始缩阻力和最大滑移阻力均比装配四螺栓双槽夹板式面卡缆(B型卡缆)时的高,而滑移次数的变化规律则恰好相反,说明前者对支架承载性能的提升作用大于后者的提升作用;4)在强侧压(κ=3)作用下,支架的始缩阻力和最大滑移阻力明显比强顶压(κ=1/3)作用下的大,且强侧压下装配A型和B型卡缆的支架最大滑移阻力相较于始缩阻力分别提高了30%和24%,强顶压下装配A型和B型卡缆的支架最大滑移阻力相较于始缩阻力分别降低了12%和22%,说明支架对于强侧压受力状态的适用性更好;5)在同等条件下,相较于对称载荷作用,支架在偏载作用下具有更低的始缩阻力和最大滑移阻力,表明偏载受力状态会影响支架工作性能的正常发挥。

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。

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。

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。

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。

公路隧道U型钢可缩性支架支护探讨

针对目前我国公路隧道支护技术现状，提出应大力推广U型钢可缩性支架在公路隧道支护中的应用，介绍U型钢可缩性支架的工作原理及力学特性等，并探讨了U型钢支架的排水作用。

U型钢可缩性支架壁后充填-锚注耦合支护技术研究

对U型钢可缩性支架的稳定性进行了分析,阐述了可缩性支架壁后充填-锚注的科学性,针对西一轨道大巷围岩的变形情况,采用了U型钢可缩性支架壁后充填-锚注耦合支护修复技术。试验结果表明:该技术不仅改善了巷道围岩物理力学特性,提高了围岩自承载能力,而且改善了支架受力条件,使支架通过充填层均匀受力,达到更好的支护效果。

浅谈U型钢可缩性支架的使用

2001年以来,西安煤矿在六区对巷道支护形式进行了木梯形棚——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,减少了掘进巷道后路恢复翻挑维修,消除了掘进后路关门的最大隐患,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,也给采掘工程量和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。

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。

动压影响煤层巷道U型棚支护加固技术

双祥公司针对实际煤层赋存条件及支护形式,探索出通过可缩性U型钢横梁配合可缩型U型钢点柱形成"门"式组合加固形式对动压影响煤层的U型棚支护巷道的加固技术,实际施工中取得了良好的支护效果与经济效益。

锚网索喷与U型钢可缩性金属支架联合支护方式在采空区下机头硐室大断面施工中的实践应用

本文主要结合潘津工业煤矿当前地质条件、围岩情况介绍了我单位掘进巷道在穿过煤(岩)层、采空区下等特殊地段时,采用锚网索喷与U型钢可缩性金属支架联合支护工艺实践,通过对各种支护工艺的密切、有效结合,快速、有效解决了复杂底段下的支护问题,保证了施工安全,确保了巷道后期稳定性,为类似巷道的支护提供有益的借鉴和参考依据。

油页岩矿松软破碎围岩巷道变形机理及控制技术

为了探讨松软破碎围岩巷道合理的控制方法,通过现场调查、实验室实验和理论分析及数值计算方法,对吉林桦甸油页岩矿支护现状进行分析,总结破坏原因。并针对其破坏特点,提出了以自钻注浆锚杆为核心,锚网喷+全封闭U型钢可缩性金属支架耦合支护技术。工程实践表明:采用自钻注浆锚杆为核心的耦合支护结构,有效地解决了松软破碎围岩巷道的支护问题。

急倾斜特厚煤层巷道非对称变形机理

针对急倾斜特厚煤层回采巷道出现的非对称变形破坏,采用现场实测、力学建模计算及数值模拟揭示了急倾斜煤层巷道开挖后非对称变形破坏机理,分析了巷道开挖后应力场及塑性区分布特征,提出了可缩性U型钢与非对称性预应力锚杆(索)支护的全新支护加固方案。研究表明:(1)巷道非对称破坏表现为坚硬岩层侧帮部沿层理下沉、滑移、内扩,煤体侧帮部挤出帮臌;坚硬岩层侧顶部下沉量大于煤体侧,巷道中轴线偏向煤体侧;(2)巷道发生非对称的变形机理为:在非均布载荷的作用下,巷道两侧肩角支座反力的倾角及大小发生变化,坚硬岩层侧支座反力大于煤体侧,倾角为煤体侧大于坚硬岩层侧,坚硬岩层侧帮部在小角度大应力作用下沿层理滑移、下沉、内扩,煤体侧帮部在近乎垂直角度作用力下使帮部煤体挤出帮臌;(3)巷道从坚硬岩层侧向煤体侧弯矩一直增大,剪力呈现为先增大后减小再增大的趋势,且在二次增大时方向改变,方向改变处即为巷道轴线向煤体侧的偏移位置,轴力呈现为抛物线形式的先减小后增大,在非均布载荷作用下的巷道最优合理断面即为"非对称三铰斜拱";(4)提出可缩性U型钢与非对称性预应力锚杆(索)支护,重点加强巷道煤体侧帮部及坚硬岩层侧顶部支护。

软岩巷道支护形式浅析

平顶山矿区煤系地层软岩层较多,随着开采深度增大,软岩巷道施工和支护问题日益突出。软岩支护技术的分析研究,既有现实意义,又有长远意义。平煤集团公司一矿三水平-517m进风石门,由于埋藏深、地压大、围岩破碎,采用了多种支护方式和修复方式,取得了良好的技术经济效果。

深部软岩高应力巷道支护

随着矿井向深部开采，软岩矿井深部地压问题日益突出。大雁二矿因地制宜采用封闭式一体化可缩性U型钢支架支护软岩巷道，经3年的观测，这种支护方法获得成功。它较砌碹、锚网喷、网架锚喷等支护方法工艺简单、操作方便、施工速度快、适应性强、支护强度高、整体稳定性好，为深部软岩高应力巷道支护探索出一条新路。

BK20型矿用气动扳手

介绍了BK20型矿用气动扳手的结构及工作原理。该扳手体积小、重量轻、输出扭矩大、反扭矩小、有过载保护作用，是U型钢可缩性支架理想的想套动力机具，并可广泛用于锚杆支护及其它矿山设备M16－M24的螺栓装拆。

复杂地质条件下沿顶掘巷实践

对大平煤矿11205复采面复杂地质条件进行了分析,确定11205复采面回风巷采用U型钢可缩性支架支护,沿顶掘巷,制订了一套较为系统、完善的施工流程,保证了巷道的准确贯通和工作面的顺利回采,且经济效益良好。

王庄煤矿北石门巷道破坏成因及维护方案分析

分析了王庄煤矿北石门巷道在采动前后及采动过程中的受压情况，并根据实际资料及数据分析了该石门巷道的维护方案，最终确定为架设U型钢可缩性支架加喷混凝土复盖维护方案，该方案的实施使王庄煤矿北石门巷道及时得到修复，至今支护效果良好，满足了矿井生产的需要，对于受采动影响下的石门巷道维护具有普遍借鉴意义。

综采工作面平巷支护方式及其选择

文章分析了当前综合机械化采煤工作面平巷常用的几种支护方式的支护特点,提出了综采工作面平巷支护方式选择的主要影响因素,为综采工作面平巷支护方式的选择提供一定的参考。

宿驾窑煤矿三软煤层巷道支护技术实践

为了有效解决三软煤层巷道支护变形严重、巷道底鼓、返修率高等问题,宿驾窑煤矿采用比较法在下山巷道先后采用多种支护方式进行实践,提出了利用圆形巷道U型钢可缩性支架配合钻孔松帮卸压的方法解决该矿三软煤层支护难题。实践表明,该方法应用效果良好,达到了预期目的。