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城峰公司引入U(xiǎn)型鋼可縮性金屬支架新技術(shù)
2011-05-20
李廣虎
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在城峰公司上組煤掘進(jìn)過(guò)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(hù)方式，而以往的棚架支護(hù)方式中使用的支架均為工字鋼剛性支架。為了進(jìn)一步加強(qiáng)井下巷道頂板管理，保證安全生產(chǎn)，公司正式引入U(xiǎn)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(gòu)件可以滑動(dòng)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(xué)性能, 較高的抗拉、抗壓強(qiáng)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(jīng)濟(jì), 同時(shí)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(guò)程中, 上下型鋼能夠內(nèi)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(diǎn)是當(dāng)圍巖作用于支架上的壓力達(dá)到一定值時(shí)，支架便產(chǎn)生屈服縮動(dòng)，縮動(dòng)的結(jié)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(dǎo)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(xiàng)
1） 初期投資較高。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)效益看，它一次成巷效果好，變形小，維修量少，相對(duì)會(huì)減少材料投入，提高掘進(jìn)速度，很有使用價(jià)值。
2） 搭接處易縮膛。這正是可縮性支架的特點(diǎn)，是由于梁腿鋼鐵接觸產(chǎn)生塑性變形的緣故，因此要注重搭接長(zhǎng)度，要保證梁腿搭接緊密合縫，防止局部咬合不嚴(yán)，減弱抗壓強(qiáng)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(guò)松, 支架阻力過(guò)低, 其作用不能充分發(fā)揮; 擰得過(guò)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(yīng)與型鋼強(qiáng)度、外載荷大小及分布形式相匹配。對(duì)于29U 型鋼, 采用直線段在長(zhǎng)柱式壓力機(jī)加壓試驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 當(dāng)擰緊力矩小于350kN·m時(shí), 接頭阻力增長(zhǎng)變緩, 趨于穩(wěn)定。所以, 為了提高U 型鋼支架的工作阻力, 應(yīng)提高卡纜扭矩, 使其達(dá)到300kN·m, 如此才能充分發(fā)揮支架的潛力。而我國(guó)目前井下施工現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)力工具如風(fēng)動(dòng)扳手或液壓扳手等, 確?？ɡ|螺母扭矩。另外, 在井下支架架設(shè)初期型鋼滑移后, 應(yīng)重新擰緊螺母。這是由于當(dāng)型鋼滑移后連接件產(chǎn)生松動(dòng), 接頭阻力下降。所以為了確保支架的工作阻力, 在支架安設(shè)初期, 應(yīng)經(jīng)常檢查螺母扭矩, 對(duì)于松動(dòng)的應(yīng)及時(shí)擰緊。
4） 要注意選型與棚距調(diào)整。隨著采場(chǎng)動(dòng)壓變化，支架型號(hào)、支架結(jié)構(gòu)和支架棚距也要因地制宜。壓力大時(shí)可縮小棚距，加密支護(hù)保證安全。
5） 要注意嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)化施工。給棚時(shí)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(shè)計(jì)要求布置，使支架構(gòu)成一體，增強(qiáng)支架整體抗壓強(qiáng)度。
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