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矿工钢U型棚支架及其附件:U型棚支架、连接板、螺栓、拉杆、水泥背板等。煤矿传统使用的巷道支护水泥背板材料,由于产品的加工制作工艺简单,成本低,各矿均有用于矿井巷道的开采支护,初时巷道开采压力小初撑力尚可使用水泥背板。

煤矿井下常见的巷道交叉点是煤矿巷道维修中的一大难题,巷道交叉点巷修施工的关键所在就是支护问题,结合矿井的地质条件,通过采用迈步“29U”型棚+锚索+喷浆+注浆综合支护技术,取得了良好的支护效果。

“U”型棚支护技术就是对井下采用“U”型棚支护施工断面变化的巷道,按照具体变化的宽度的高度,以0.5m为基本单位,每0.5m棚子规格加宽0.15-0.2m,加高0.05-0.07m的一种“U”型棚支护方式。交叉点架棚加固长度10m,棚距1m,共计11架29U型钢支架,樶大宽度11m,樶小宽度6m,高度4m。“U”型棚要求垂直顶板加设,棚梁和棚腿搭茬400mm,柱窝200mm,每棚6根拉杆连接,拉杆采用φ20mm×1000mm的圆钢制作。“U”型棚卡扭矩不小于20kN·m。由于所施工的巷道均为矩形断面,所架设的支架为半圆拱形,顶板及拱部使用φ125mm×3000mm半圆木及120×60×1200mm水泥背板接顶背实。

使用U型钢支架有效降低冒顶、片帮等事故的发生,安全可靠,提高了矿井通风系统稳定性。选用U型钢可缩性支架,较好解决了掘进支护的难题。

U型钢支架结构组成

1.顶梁。

顶梁为圆弧拱形,其数量视巷道断面大小、支架受力、运输条件的不同有1节和多节之分。

2.柱腿。

柱腿有3种形式,一种是上部为圆弧形,下部为直线段;第二种是全部为曲线形,且只有一个曲率半径;第三种是全部为曲线形,但有两个曲率半径。柱腿下面焊有底座,底座的大小视底板软硬而定;

3.连接件。

连接件是支架节与节间的卡紧装置,可以起节间的连接作用,还可以将连接的两节型钢接头部分压紧,提供预紧力,使U型钢之间具有摩擦力,从而拱形支架具有一定的工作阻力和一定的可缩量。

4.架间拉杆。

架间拉杆的作用是增强支架整体相对稳定性,将支架从纵向联接起来,形成整体。

5.背衬材料。

背衬材料是U型钢支架与围岩之间的填充材料,目的是在于使U型钢支架与围岩接触紧密,改善支架的受力状况,提高其承载能力并保持围岩的稳定性。水泥背板及木材等材料用量大,普通断面尺寸的软岩巷道支架支护中,每排支架需要水泥背板数十根至上百根,木质背板需要数十根,材料用量大;水泥背板需要在地面预制、养护,木质背板需要地面截好,然后进过运输到达迎头附近,利用人工搬运的方式运送至迎头,背板手动堆砌。