动压影响巷道U型钢支架锚索协同支护机理及其承载规律

针对裴沟煤矿-300m水平大巷地质构造带围岩破碎且经受工作面动压影响的特点,分析了原有锚网、u型钢支护存在的问题,运用数值模拟软件flac对比分析3种支护下围岩变形特征,提出该地质条件下u型钢-锚索协同支护技术方案,并成功应用于工程实践。

本文通过对易被现场忽视的、而又是影响u型钢支架整体承载能力的主要因素如壁后充填、卡缆螺母扭矩、纵向拉杆等进行了具体的分析研究,并提出了提高u型钢支架整体承载能力的有效技术措施

u25u型钢支架产品介绍 u型钢支架是一种横截面形状像英文字母“u”的钢铁。各国生产的u型钢的断 面形状、几何参数以及材质等有所不同。u25钢支架具有高初撑力、支护强度 大、安装简易、不易变形等优点，因此常用于制造巷道可缩性金属支架，作矿井 巷道、矿井巷道二次支护、以及穿山隧道的支撑支护等用途。 u25u型钢支架主要特点 u25钢支架承受压力大，支撑时间久，易安装不易变形等特点。u25钢支架抬棚 在采准巷道交岔点的应用,并取得了显著的成效.选用u25钢支架可缩性支架，较 好解决了掘进支护的难题。u25钢支架支架较其他刚性支架具有可缩性和稳定可 靠的承载能力，适应松软围岩的载荷和变形，断面利用率高，支架支回方便，维 修量小，支架回收复用率高，减少坑木使用，环保效益十分明显。 u25u型钢支架性能特点 1.顶梁。 顶梁为圆弧拱形，其数量视巷道断面大小、支架受力、运

U型钢支架

为了解决深部软岩巷道支护中u型钢支架承载能力和稳定性不足的问题,采用力法原理,建立了u型钢支架的结构力学模型,得到了u型钢支架危险截面位置的解析解,并计算得出u型钢支架的危险截面位置与支架的截面面积、惯性矩、巷道的断面尺寸和侧压系数有关。最后提出利用锚杆和槽钢对u型钢支架危险截面位置进行锁腿支护技术,工程实践表明:u型钢支架采用锚杆和槽钢锁腿后,煤巷两帮最大移近量仅为125.62mm,顶底板最大移近量为172.36mm,确保了深部软岩巷道围岩的稳定性。

u型钢支架和围岩之间存在着空间,严重抑制着巷道支架支撑能力的发挥。根据围岩-充填体-支架的结构力学原理,研究了新的壁后充填材料的性能要求。结合典型u型钢巷道工程,完成了充填材料的各种力学性能试验。与普通填充材料相比,新型填充材料的应力分布较均匀,有较好的让压能力。工程应用表明,该填充材料具有较高的推广应用价值。

为了研究架型对型钢支架屈曲特性的影响,以林南仓矿六种大断面u型钢支架为研究对象,利用abaqus有限元软件,模拟分析了u型钢支架在均布压力下的屈曲特性.数值模拟结果表明:在均布压力作用下,断面面积较大的u型钢支架稳定性较差;对比相同断面面积的u型钢支架,在均布压力作用下,三心拱u型钢支架的稳定性要高于半圆形u型钢支架.

u型钢支架参数 2 ————————————————————————————————作者： ————————————————————————————————日期： 3/4 29u高度：124mm厚度：16mm理论重量：29kg/m 弹性模量：200gpa泊松比：0.3容重：7800kg/m3 抗拉强度（ts）大于575mpa,屈服强度（ys)大于400mpa， 伸长率el大于等于26%，冲击功（j）在20°c时的平均值 应达到54. 补充：u29型钢截面参数如下:截面面积f为36.92cm2, 理论重量g为28.98kg/m,惯性矩ix为612.1cm4,抗弯 截面系数wx为92.3cm3,惯性矩iy为770.7cm4,抗弯截 面系数wy为102.

随着煤矿开采深度的不断加大,矿山压力显现强烈,地质构造复杂,导致巷道施工及维护困难,高地压软岩巷道的支护问题日趋严重。文章以陈四楼煤矿-720辅助水平回风巷支护设计为例,采用u型钢支架与壁后注浆充填相结合,使围岩-注浆充填体-u型钢支架形成共同的力学承载体,提高围岩承载力,对提高软岩巷道的稳定具有显著效果。

分析了u型钢在软岩巷道中被破坏的原因,并针对此问题提出了改进意见

分析了平煤天安八矿戊二延煤皮带上山巷道破坏原因,介绍了u型钢支架支护方法.通过采用u型钢支架支护,减少巷道维修量,提高了巷道支护效果,取得了良好的社会效益。

平顶山梨园矿宁庄井部分巷道围岩体软弱且具有高应力、大变形、流变等特点。该巷道在原锚网喷支护和可缩性u型钢支架支护方式下变形量大、破坏比较严重,后采用高强u型钢支架支护。经数值模拟和现场工业性试验表明,该支护方式能有效控制围岩体变形,具有良好的支护效果。

针对某工程巷道为地下倾斜及有软岩夹层的特点,用ansys有限元软件建立模型,分析u型钢支架支护机理。

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40.90mm左右,顶底最大移近量为62.45mm左右,支架变形不超过15mm,工程应用效果较好。

煤矿井下掘进工作面取消顶帮背木背设,增大u型钢支架与围岩接触面积,防止u型钢支架损坏。

U型钢支架壁后填支护技术及其工程实践

利用偶合支护原理、结构补强原理和矿压活动规律,采用u型钢支架与锚喷网联合支护,并避开矿压峰值,对软岩高应力失修巷道进行了扩修,取得了良好的支护效果。

通过理论分析与ansys数值模拟比较u29型钢支架在矿井巷道支护过程中均载和偏载2种条件下,支架的拱部、肩部和帮部表现出不同的承载特点来研究偏载对支架承载能力的影响,为实际工程应用提供参考,使支架达到最佳的支护效果。

为有效解决u型钢支架和围岩之间因为存在着空间而严重抑制着巷道支架支撑能力的发挥这一问题,基于围岩-充填体-支架的结构力学原理,研究分析了壁后充填技术及新的壁后充填材料的性能要求,并进行了充填材料的各种力学性能实验,结果表明填充材料的配比和力学性能符合充填材料的特性要求。工程应用效果表明u型钢支架壁后充填技术的效果较理想,支架受力均匀,巷道表面收敛量减少50%以上。

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介绍了大跨度耳定位ｕ型钢支架的结构概况及加工制造中设备的选型，模具的设计及加工中弯曲、回弹等工艺参数的计算方法和有关的技术要求。

分析了u型钢支架的受力情况,利用虚功原理及莫尔定理给出了其在非对称围岩作用力下进行非对称支护后的内力计算方法和具体公式。并给出了一个具体算例。