動(dòng)壓影響巷道U型鋼支架錨索協(xié)同支護(hù)機(jī)理及其承載規(guī)律

針對(duì)裴溝煤礦-300m水平大巷地質(zhì)構(gòu)造帶圍巖破碎且經(jīng)受工作面動(dòng)壓影響的特點(diǎn),分析了原有錨網(wǎng)、u型鋼支護(hù)存在的問題,運(yùn)用數(shù)值模擬軟件flac對(duì)比分析3種支護(hù)下圍巖變形特征,提出該地質(zhì)條件下u型鋼-錨索協(xié)同支護(hù)技術(shù)方案,并成功應(yīng)用于工程實(shí)踐。

本文通過對(duì)易被現(xiàn)場(chǎng)忽視的、而又是影響u型鋼支架整體承載能力的主要因素如壁后充填、卡纜螺母扭矩、縱向拉桿等進(jìn)行了具體的分析研究,并提出了提高u型鋼支架整體承載能力的有效技術(shù)措施

u25u型鋼支架產(chǎn)品介紹 u型鋼支架是一種橫截面形狀像英文字母“u”的鋼鐵。各國生產(chǎn)的u型鋼的斷 面形狀、幾何參數(shù)以及材質(zhì)等有所不同。u25鋼支架具有高初撐力、支護(hù)強(qiáng)度 大、安裝簡(jiǎn)易、不易變形等優(yōu)點(diǎn)，因此常用于制造巷道可縮性金屬支架，作礦井 巷道、礦井巷道二次支護(hù)、以及穿山隧道的支撐支護(hù)等用途。 u25u型鋼支架主要特點(diǎn) u25鋼支架承受壓力大，支撐時(shí)間久，易安裝不易變形等特點(diǎn)。u25鋼支架抬棚 在采準(zhǔn)巷道交岔點(diǎn)的應(yīng)用,并取得了顯著的成效.選用u25鋼支架可縮性支架，較 好解決了掘進(jìn)支護(hù)的難題。u25鋼支架支架較其他剛性支架具有可縮性和穩(wěn)定可 靠的承載能力，適應(yīng)松軟圍巖的載荷和變形，斷面利用率高，支架支回方便，維 修量小，支架回收復(fù)用率高，減少坑木使用，環(huán)保效益十分明顯。 u25u型鋼支架性能特點(diǎn) 1.頂梁。 頂梁為圓弧拱形，其數(shù)量視巷道斷面大小、支架受力、運(yùn)

U型鋼支架

為了解決深部軟巖巷道支護(hù)中u型鋼支架承載能力和穩(wěn)定性不足的問題,采用力法原理,建立了u型鋼支架的結(jié)構(gòu)力學(xué)模型,得到了u型鋼支架危險(xiǎn)截面位置的解析解,并計(jì)算得出u型鋼支架的危險(xiǎn)截面位置與支架的截面面積、慣性矩、巷道的斷面尺寸和側(cè)壓系數(shù)有關(guān)。最后提出利用錨桿和槽鋼對(duì)u型鋼支架危險(xiǎn)截面位置進(jìn)行鎖腿支護(hù)技術(shù),工程實(shí)踐表明:u型鋼支架采用錨桿和槽鋼鎖腿后,煤巷兩幫最大移近量?jī)H為125.62mm,頂?shù)装遄畲笠平繛?72.36mm,確保了深部軟巖巷道圍巖的穩(wěn)定性。

u型鋼支架和圍巖之間存在著空間,嚴(yán)重抑制著巷道支架支撐能力的發(fā)揮。根據(jù)圍巖-充填體-支架的結(jié)構(gòu)力學(xué)原理,研究了新的壁后充填材料的性能要求。結(jié)合典型u型鋼巷道工程,完成了充填材料的各種力學(xué)性能試驗(yàn)。與普通填充材料相比,新型填充材料的應(yīng)力分布較均勻,有較好的讓壓能力。工程應(yīng)用表明,該填充材料具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

為了研究架型對(duì)型鋼支架屈曲特性的影響,以林南倉礦六種大斷面u型鋼支架為研究對(duì)象,利用abaqus有限元軟件,模擬分析了u型鋼支架在均布?jí)毫ο碌那匦?數(shù)值模擬結(jié)果表明:在均布?jí)毫ψ饔孟?斷面面積較大的u型鋼支架穩(wěn)定性較差;對(duì)比相同斷面面積的u型鋼支架,在均布?jí)毫ψ饔孟?三心拱u型鋼支架的穩(wěn)定性要高于半圓形u型鋼支架.

u型鋼支架參數(shù) 2 ————————————————————————————————作者： ————————————————————————————————日期： 3/4 29u高度：124mm厚度：16mm理論重量：29kg/m 彈性模量：200gpa泊松比：0.3容重：7800kg/m3 抗拉強(qiáng)度（ts）大于575mpa,屈服強(qiáng)度（ys)大于400mpa， 伸長率el大于等于26%，沖擊功（j）在20°c時(shí)的平均值 應(yīng)達(dá)到54. 補(bǔ)充：u29型鋼截面參數(shù)如下:截面面積f為36.92cm2, 理論重量g為28.98kg/m,慣性矩ix為612.1cm4,抗彎 截面系數(shù)wx為92.3cm3,慣性矩iy為770.7cm4,抗彎截 面系數(shù)wy為102.

隨著煤礦開采深度的不斷加大,礦山壓力顯現(xiàn)強(qiáng)烈,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,導(dǎo)致巷道施工及維護(hù)困難,高地壓軟巖巷道的支護(hù)問題日趨嚴(yán)重。文章以陳四樓煤礦-720輔助水平回風(fēng)巷支護(hù)設(shè)計(jì)為例,采用u型鋼支架與壁后注漿充填相結(jié)合,使圍巖-注漿充填體-u型鋼支架形成共同的力學(xué)承載體,提高圍巖承載力,對(duì)提高軟巖巷道的穩(wěn)定具有顯著效果。

分析了u型鋼在軟巖巷道中被破壞的原因,并針對(duì)此問題提出了改進(jìn)意見

分析了平煤天安八礦戊二延煤皮帶上山巷道破壞原因,介紹了u型鋼支架支護(hù)方法.通過采用u型鋼支架支護(hù),減少巷道維修量,提高了巷道支護(hù)效果,取得了良好的社會(huì)效益。

平頂山梨園礦寧莊井部分巷道圍巖體軟弱且具有高應(yīng)力、大變形、流變等特點(diǎn)。該巷道在原錨網(wǎng)噴支護(hù)和可縮性u(píng)型鋼支架支護(hù)方式下變形量大、破壞比較嚴(yán)重,后采用高強(qiáng)u型鋼支架支護(hù)。經(jīng)數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)性試驗(yàn)表明,該支護(hù)方式能有效控制圍巖體變形,具有良好的支護(hù)效果。

針對(duì)某工程巷道為地下傾斜及有軟巖夾層的特點(diǎn),用ansys有限元軟件建立模型,分析u型鋼支架支護(hù)機(jī)理。

針對(duì)軟巖巷道中u型鋼支架失穩(wěn)破壞問題,運(yùn)用力法原理對(duì)有無內(nèi)撐式可縮性u(píng)型鋼支架的軸力和彎矩進(jìn)行理論計(jì)算;結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)考察,提出了"內(nèi)撐式可縮性u(píng)型鋼支架+錨網(wǎng)索"的聯(lián)合支護(hù)方案。結(jié)果表明:巷道兩幫最大移近量為40.90mm左右,頂?shù)鬃畲笠平繛?2.45mm左右,支架變形不超過15mm,工程應(yīng)用效果較好。

煤礦井下掘進(jìn)工作面取消頂幫背木背設(shè),增大u型鋼支架與圍巖接觸面積,防止u型鋼支架損壞。

U型鋼支架壁后填支護(hù)技術(shù)及其工程實(shí)踐

利用偶合支護(hù)原理、結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)原理和礦壓活動(dòng)規(guī)律,采用u型鋼支架與錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護(hù),并避開礦壓峰值,對(duì)軟巖高應(yīng)力失修巷道進(jìn)行了擴(kuò)修,取得了良好的支護(hù)效果。

通過理論分析與ansys數(shù)值模擬比較u29型鋼支架在礦井巷道支護(hù)過程中均載和偏載2種條件下,支架的拱部、肩部和幫部表現(xiàn)出不同的承載特點(diǎn)來研究偏載對(duì)支架承載能力的影響,為實(shí)際工程應(yīng)用提供參考,使支架達(dá)到最佳的支護(hù)效果。

為有效解決u型鋼支架和圍巖之間因?yàn)榇嬖谥臻g而嚴(yán)重抑制著巷道支架支撐能力的發(fā)揮這一問題,基于圍巖-充填體-支架的結(jié)構(gòu)力學(xué)原理,研究分析了壁后充填技術(shù)及新的壁后充填材料的性能要求,并進(jìn)行了充填材料的各種力學(xué)性能實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明填充材料的配比和力學(xué)性能符合充填材料的特性要求。工程應(yīng)用效果表明u型鋼支架壁后充填技術(shù)的效果較理想,支架受力均勻,巷道表面收斂量減少50%以上。

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介紹了大跨度耳定位ｕ型鋼支架的結(jié)構(gòu)概況及加工制造中設(shè)備的選型，模具的設(shè)計(jì)及加工中彎曲、回彈等工藝參數(shù)的計(jì)算方法和有關(guān)的技術(shù)要求。

分析了u型鋼支架的受力情況,利用虛功原理及莫爾定理給出了其在非對(duì)稱圍巖作用力下進(jìn)行非對(duì)稱支護(hù)后的內(nèi)力計(jì)算方法和具體公式。并給出了一個(gè)具體算例。