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型钢可缩性支架缩动后的内力计算

缩动是U型钢可缩性支架的重要特性 ,按支架缩动后进行强度计算是必要的。介绍了U型钢可缩性支架缩动后的内力计算方法。算例表明 ,支架缩动所产生的内力在支架的内力计算中不但是不可忽视的 ,而且往往占有重要的地位。

U型钢可缩性支架卡缆性能研究

本文就目前使用的双槽夹板式卡缆的结构对其力学性能的影响以及热处理强化工艺进行了试验研究。

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。

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。

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。

U型钢可缩性支架卡缆的力学计算及分析

目前,国内外正在大力发展各种U型钢可缩性支架。这种支架具有足够的工作阻力,以控制巷道围岩的变形破坏;又有一定的可缩性,以适应巷道围岩的变形。保证支架具有足够工作阻力和实现一定可缩量的关键部件就是支架搭接处的卡缆,它直接影响支架初撑力和工作阻力的高低;

U型钢可缩性支架壁后充填矿压观测研究

通过对“Ｕ”型钢可缩性支架壁后充填矿压观测研究表明：壁后充填使巷道围岩与支架紧密接触，改善了支架受力状况，提高了支架承载能力，巷道维护效果得到改善，巷道断面收缩率仅为２．０５％，是一种比较理想的支护形式，能适应频繁受采动影响的巷道支护。

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。

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。

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。

U型钢可缩性支架的使用

分析了U型钢可缩性支架的特点和使用过程中的注意事项,实践证明,使用U型钢支架的效果良好,使支架构成一体,增强了支架整体抗压强度。

高强度25U型钢可缩性支架

提高矿用支护钢的强度，加大巷道金属支架的承载能力是巷道支护技术发展的一个重要课题。采用微合金技术制造的２５ＭｎＳｉＶ（Ｔｉ）钢具有较高的强度和延伸率。用该型号钢制作的２５Ｕ型钢支架具有承载能力高、变形小、报费率低、直接复用率高的优点。

非对称拱形可缩性U型钢支架

Ｕ型钢可缩支架的设计，要尽量使支架的拱轴线接近于巷道的压力曲线，以提高支架钢材强度的利用率、增加支架的工作阻力。

U型钢可缩性支架的初始缩动条件

Ｕ型钢可缩性支架的缩动与否，取决于支架卡缆预紧力及搭接部分两端的内力。本文根据Ｕ型钢可缩性支架搭接部分的传力特点和摩擦条件，建立了Ｕ型钢可缩性支架的缩动准则，为支架的力学分析及支护参数的确定提供一种理论根据。

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。

U型钢可缩性支架增阻卡

Ｕ型可缩性支架增阻卡安装在支架接头端部。增阻卡对增加接头的滑动阻力，提高Ｕ型钢可缩性支架的工作阻力具有明显作用。本文介绍了增阻卡的结构、增阻原理及实验室试验情况。

U型钢可缩性支架壁后充填支护技术的试验研究

针对徐州东部矿区“三软”煤层条件,采用U型钢可缩性支架壁后充填支护新技术,对支架一围岩关系进行矿压观测,并在充填工艺、施工组织等方面进行实际应用,取得了预期效果.

波兰煤矿U型钢可缩性巷道支架的选型原则——诺模图法

波兰采矿研究总院利用巷道支架立体试验台,对各种形式的U型钢可缩性和刚性支架进行了500多次试验,内容包括支架初撑力、工作阻力、最大承载能力、可缩量和各种因素对承载能力的影响。根据试验结果,通过理论计算及分析,绘制了用以确定U型钢可缩性巷道支架承载能力和选择支架型式的诺模图。目前,波兰煤矿已得到推广应用,并取得了良好的效果。

关于U型钢可缩性支架拱形参数计算

U型钢可缩性支架在地下矿山的应用已十分广泛,对于松软破碎地段矿岩的支护工作,取得了较好的效果。但对U型钢可缩性支架拱形参数理论上计算,还没有详细的论述,只是在岳翰等同志所著《巷道布置及其稳定性》一书中列出了一些参数,但没有计算公式。在生产现场应用中,往往是用照套缩放或是试凑等办法来制作,这样很不方便,并有一定的误差。为此笔者根据自己的工作实践,推导出U型钢拱形可缩性支架拱形参数计算的通用公式,供工程技术人员参考。1