煤礦用u型鋼可縮性支架制造技術(shù)條件

------------- ------------- u型鋼可縮性支架支護(hù)工藝標(biāo)準(zhǔn) 1.適用范圍：圍巖松軟及地壓較大的巷道施工中，一般采用u型鋼可 縮性支架支護(hù)，目前常用的為半圓拱形，三心拱形和梯形u型鋼可縮 性支架。 2.材料準(zhǔn)備： 2.1施工材料 2.1.1支架及其附件：u型鋼支架（常用型號(hào)為18號(hào)、25號(hào)、29號(hào)、 及36號(hào)）、卡纜、螺栓、拉桿等材質(zhì)、規(guī)格、強(qiáng)度以及加工必須符合 設(shè)計(jì)和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。 2.1.2背板和充填材料：材質(zhì)、規(guī)格符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)程規(guī)定。 2.2施工機(jī)具；大錘、鐵木榔頭、鋼卷尺、木鋸、風(fēng)鎬、手鎬、鐵銑、 活口扳手、水平尺。 2.3施工前準(zhǔn)備工作； 2.3.1所需材料，施工機(jī)具等準(zhǔn)備齊全并運(yùn)至施工地點(diǎn)。 2.3.2認(rèn)真檢查頂板情況發(fā)現(xiàn)危巖活石用長(zhǎng)柄工具摘除掉。 2.3.3架設(shè)支架前，掘進(jìn)迎頭應(yīng)用前探梁控制頂板，超前支護(hù)。 2.

基于在復(fù)雜性質(zhì)圍巖的巷道中,u型鋼可縮支架的承載與圍巖的作用無(wú)法有機(jī)的結(jié)合的這一情況,對(duì)u型鋼支架失穩(wěn)機(jī)理進(jìn)行了闡述,并研究分析了壁后充填技術(shù)的科學(xué)性,表明使用u型鋼可縮支架壁后充填技術(shù),可有效改善支架與圍巖的關(guān)系,使u型鋼均勻承載,充分發(fā)揮u型鋼的支護(hù)性能。工程應(yīng)用效果表明,u型鋼可縮支架壁后充填技術(shù)的實(shí)際效果較理想。

在煤礦生產(chǎn)中，支護(hù)是采掘工藝的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)搞好頂板管理，保障人身安全起著決定作用。抓好支護(hù)改革，對(duì)采煤方法的改革，提高單產(chǎn)單進(jìn)，采掘機(jī)械化程度，采區(qū)回采率以及降低成本起著重要的作用。2000年以來(lái)，西安煤礦普遍使用了u型鋼可縮性拱棚代替工字鋼、木梯支護(hù)形式的革新。

U型鋼可縮性支架支護(hù)設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究

u型鋼可縮性支架是廣泛應(yīng)用于礦山巷道的一種支護(hù)。本文采用數(shù)值模擬方法,以鶴壁四礦2126綜放回采巷道的地質(zhì)條件為工程背景,從圍巖變形特征、應(yīng)力分布特征以及圍巖應(yīng)力狀態(tài)出發(fā),對(duì)u型鋼可縮性支架支護(hù)的巷道斷面進(jìn)行了優(yōu)化研究,結(jié)果表明,直墻拱形巷道斷面采用u型鋼可縮性支架支護(hù)效果較好。在數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上,采用理論計(jì)算的方法對(duì)鶴壁四礦2126綜放回采巷道u型鋼可縮性支架的支護(hù)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì),并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)性試驗(yàn)。

對(duì)u型鋼可縮性支架的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析,闡述了可縮性支架壁后充填-錨注的科學(xué)性,針對(duì)西一軌道大巷圍巖的變形情況,采用了u型鋼可縮性支架壁后充填-錨注耦合支護(hù)修復(fù)技術(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明:該技術(shù)不僅改善了巷道圍巖物理力學(xué)特性,提高了圍巖自承載能力,而且改善了支架受力條件,使支架通過(guò)充填層均勻受力,達(dá)到更好的支護(hù)效果。

隨著礦井開(kāi)采深度不斷加大,高強(qiáng)度u型鋼支架,尤其是特種全封閉架型需求量日益增大,但是大多數(shù)煤礦技術(shù)資料中沒(méi)有相關(guān)設(shè)計(jì)方法和具體參數(shù),文章結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐討論了相關(guān)問(wèn)題。

針對(duì)涼山州益門(mén)煤礦的煤巖層地質(zhì)特征,選用礦用u型鋼拱形支架來(lái)進(jìn)行該礦的巷道支護(hù)。通過(guò)理論分析表明礦用u型鋼拱形支架在該礦使用是可行的、是行之有效的,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中已取得了良好的社會(huì)效益。它填補(bǔ)了四川省松軟煤巖層掘進(jìn)支護(hù)的空白。

礦用u型鋼選型手冊(cè)說(shuō)明 礦用u型鋼主要用于煤礦礦井的支撐及金屬結(jié)構(gòu)支架使用，也用于隧道內(nèi)部支撐。此 種產(chǎn)品在礦井中常做成弧形，腿與梁弧形連接，能承受很大的礦井壓力與振作載荷，相應(yīng)參 數(shù)如下： 型號(hào)18v25v29v36v 截面面積(cm2)24.1531.543745.7 理論重量bkg/m18.9624.762936 斷面主要參數(shù) ix(cm 4 )288.8455.1612.1955.5 jx(cm 4 )284.2451.7616972 wx(cm s )57.4081.6891137 iy(cm 4 )333.2506.0770.71237 jy(cm 4 )331.1508.77751264 wy(cm s )54.3675.92103148 主要對(duì)比參數(shù) wx/g

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ｕ型鋼可縮支架的設(shè)計(jì)，要盡量使支架的拱軸線接近于巷道的壓力曲線，以提高支架鋼材強(qiáng)度的利用率、增加支架的工作阻力。

根據(jù)城井石盒子組煤層的圍巖特征,提出了適合該煤層巷道的支護(hù)方式,即用礦工鋼材料制成的拱梯形可縮性支架進(jìn)行支護(hù)。并介紹了礦工鋼拱梯形可縮性支架的結(jié)構(gòu)及特性,以及在井下的使用效果。

工字鋼梯形可縮性支架

企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)共6頁(yè)第1頁(yè) 2003——發(fā)布2003——實(shí)施 技術(shù)管理處發(fā)布 哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司 吊桿制造技術(shù)條件 30.2003.252（d） 代替：30.1999.252 編制：鍋爐設(shè)計(jì)處： 校對(duì)：工藝處： 審核：技術(shù)檢查處： 審定：材料研究所： 總工程師批準(zhǔn)： 哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 30.2003.252（d）第2頁(yè) 前言 本標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)30.1999.252《吊桿制造技術(shù)條件》進(jìn)行的修訂。 本標(biāo)準(zhǔn)與原標(biāo)準(zhǔn)30.1999.252比較主要內(nèi)容變動(dòng)為： 1增加了吊桿拼接要求的規(guī)定。 2增加了打號(hào)部位的確定原則。 335號(hào)鋼用焊接材料由e50改為e55；焊前預(yù)熱溫度由100~150℃改為不小于150℃。 4做了一些編輯上的改動(dòng)。 本標(biāo)準(zhǔn)自實(shí)施之日起開(kāi)始執(zhí)行，同時(shí)30.1999.252《吊桿制造技術(shù)條件》作廢。 本標(biāo)準(zhǔn)于1975

煤炭部于1987年12月25日在平頂山礦務(wù)局召開(kāi)了多鉸可縮u型鋼支架技術(shù)鑒定會(huì)。參加會(huì)議的有煤炭部技術(shù)發(fā)展司、研究所、院校、礦務(wù)局等25個(gè)單位的40名代表。鑒定委員會(huì)由15名專家、教授、高級(jí)工程師、工程師組成。與會(huì)代表通過(guò)兩天的評(píng)議、井下現(xiàn)場(chǎng)參觀和審定,鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為:這種新型支架能自動(dòng)調(diào)節(jié)支架的幾何形狀,改善了支架的受力狀態(tài)。支架結(jié)構(gòu)新穎、簡(jiǎn)單;軸向受壓,穩(wěn)定性好。耳卡式連接方法的采用,使支架的初撐恒阻性能和制造、裝卸的工藝

平頂山七礦己組煤層頂板屬松軟巖層,水大、壓力大,回采巷道礦工鋼梯形支架損壞嚴(yán)重,巷道經(jīng)常冒頂,嚴(yán)重影響采面正?；夭?。為了研究能適應(yīng)軟弱巖層的巷道變形量大、壓力長(zhǎng)期不能穩(wěn)定、四周巖性受載不均等特性的支架,并要求該支架具有較大的支撐力,能在各個(gè)方向允許較大的變形量和偏載。平頂山礦務(wù)局與中國(guó)礦大合作研制多“多鉸可縮25u型鋼支架”(簡(jiǎn)稱多鉸支架)并在七礦己17—23070回采巷道中進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)。“多鉸支架”是中國(guó)礦大華安增教授設(shè)計(jì)的,采用定位鉸保證支架的穩(wěn)定性,用不同曲率半徑的圓柱面搭接(如圖1所示)。保證構(gòu)件軸心受壓,定位鉸上有限位塊,在縱向防止構(gòu)件相對(duì)錯(cuò)動(dòng),在橫向防止構(gòu)件相對(duì)轉(zhuǎn)角過(guò)大,鉸接點(diǎn)采用合金鋼板搭接,可保證強(qiáng)度,并克服鉸接支架容易失穩(wěn)的缺點(diǎn)。支架的可縮性是利用u型鋼構(gòu)件搭接部分通過(guò)卡纜作用使兩個(gè)u型鋼之間產(chǎn)生摩擦阻力而實(shí)現(xiàn)的,既有高初

針對(duì)軟巖巷道中u型鋼支架失穩(wěn)破壞問(wèn)題,運(yùn)用力法原理對(duì)有無(wú)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(guò)15mm,工程應(yīng)用效果較好。

七礦井深、礦壓大。試驗(yàn)使用工字鋼梯形可縮性金屬支架,它具有可縮性,受力后釋放部分礦壓,可保持巷道有效斷面,降低巷道支護(hù)和維修費(fèi)用。

本文分析了u型鋼可縮性支架的特點(diǎn)和使用過(guò)程中的注意事項(xiàng),說(shuō)明了使用u型鋼支架的效果。

西安煤業(yè)公司用u型鋼支護(hù)替代工字鋼和木支護(hù),減少了掘進(jìn)巷道重復(fù)翻挑次數(shù),加快了掘進(jìn)速度,保證了采區(qū)接續(xù)和安全采出,收到了很好的效益。

隨著國(guó)內(nèi)煤礦機(jī)械化技術(shù)的發(fā)展,炮掘巷道支護(hù)u型鋼的安裝亟需從現(xiàn)在的人工安裝轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械化安裝,以提高支護(hù)過(guò)程的工作效率和安全性。本文提出了一種礦用曲臂舉升機(jī),可用于炮掘巷道中u型鋼的快速支護(hù)安裝,并基于多體動(dòng)力學(xué)軟件adams對(duì)舉升臂機(jī)構(gòu)進(jìn)行虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)分析,為最終的產(chǎn)品設(shè)備實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

名稱型號(hào)材質(zhì)理論重量截面積外口徑寬度高度（h1）厚度（h3）立腿厚 25u25uq275b/20mnk 理論重量24.95 公斤/米 31.79cm2135mm（+1.0；-3.0）120(+1.0；-1.5) 15（+0.5；- 1.2） 6.3（+0.8；-0.5） 29u29uq275b/20mnk 理論重量29.00 公斤/米 37.00cm2 150.5mm（+1.0；- 3.0） 124(+1.0；-1.5) 15（+0.5；- 1.2） 7.2（+0.8；-0.5） 36u36u20mnk 理論重量35.87 公斤/米 45.70cm2171mm（+1.0；-3.0）138(+1.0；-1.5) 15（+0.5；- 1.2） 7.8（+0.8；-0.5） 40u40u20m