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城峰公司引入U型鋼可縮性金屬支架新技術
2011-05-20
李廣虎
68485
在城峰公司上組煤掘進過程中，由于1#煤多為采空區(qū)，因此在2#煤煤層中布置的巷道都采用棚架支護方式，而以往的棚架支護方式中使用的支架均為工字鋼剛性支架。為了進一步加強井下巷道頂板管理，保證安全生產，公司正式引入U型鋼可縮性金屬支架。所謂可縮性支架是指在外力的作用下，支架構件可以滑動而使巷道斷面收縮的支架。
作為制造巷道柔性金屬支架的主要型鋼, U 型鋼具有優(yōu)良的力學性能, 較高的抗拉、抗壓強度和良好的韌性性能, 有利于提高支架承載能力; U型鋼的抗彎截面模量在縱向和橫向上比較接近, 材料使用比較經濟, 同時有利于提高支架的穩(wěn)定性; U 型鋼連鎖后在鎖緊和受力過程中, 上下型鋼能夠內外吻合, 接觸面積大, 滑移平穩(wěn), 并使其受力良好。U型鋼可縮性金屬支架的最大優(yōu)點是當圍巖作用于支架上的壓力達到一定值時，支架便產生屈服縮動，縮動的結果使圍巖作用于支架的壓力下降，從而避免了圍巖的壓力大于支架的承載力而導致支架的破壞，因此公司選用U 型鋼可縮性金屬支架。
使用U型鋼注意事項
1） 初期投資較高。但從長遠效益看，它一次成巷效果好，變形小，維修量少，相對會減少材料投入，提高掘進速度，很有使用價值。
2） 搭接處易縮膛。這正是可縮性支架的特點，是由于梁腿鋼鐵接觸產生塑性變形的緣故，因此要注重搭接長度，要保證梁腿搭接緊密合縫，防止局部咬合不嚴，減弱抗壓強度。
3）提高卡纜螺母扭矩。支架工作阻力的大小取決于卡纜螺母的擰緊程度。擰得過松, 支架阻力過低, 其作用不能充分發(fā)揮; 擰得過緊, 支架不可縮, 又失去了可縮性支架的特性。故卡纜的擰緊程度應與型鋼強度、外載荷大小及分布形式相匹配。對于29U 型鋼, 采用直線段在長柱式壓力機加壓試驗發(fā)現, 當擰緊力矩小于350kN·m時, 接頭阻力增長變緩, 趨于穩(wěn)定。所以, 為了提高U 型鋼支架的工作阻力, 應提高卡纜扭矩, 使其達到300kN·m, 如此才能充分發(fā)揮支架的潛力。而我國目前井下施工現場常采用手工擰緊螺母, 擰緊力矩多在150kN·m左右, 因此, 必須采用動力工具如風動扳手或液壓扳手等, 確?？ɡ|螺母扭矩。另外, 在井下支架架設初期型鋼滑移后, 應重新擰緊螺母。這是由于當型鋼滑移后連接件產生松動, 接頭阻力下降。所以為了確保支架的工作阻力, 在支架安設初期, 應經常檢查螺母扭矩, 對于松動的應及時擰緊。
4） 要注意選型與棚距調整。隨著采場動壓變化，支架型號、支架結構和支架棚距也要因地制宜。壓力大時可縮小棚距，加密支護保證安全。
5） 要注意嚴格按標準化施工。給棚時柱窩要找到硬底或焊底腳，給夠迎山差角，拉桿、背板必須按設計要求布置，使支架構成一體，增強支架整體抗壓強度。
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