常用巷道支架形式.doc

常用巷道支架形式【】石材支架(1) 石材支架的材料根据来源不同,石材分天然和人造石材。天然石材是用强度大不易风化的花岗岩、石灰岩和砂岩经加工而成,俗称料石。料石石材的性能见表。人造石材有普通砖、混凝土砖等。用石材、砂浆砌壁形成的巷道支架,其本身是连续的整体, 对围岩能起封闭,防止风化作用。料石材料性能材料名称容重, kg/m 3强度, MPa 吸水率% 耐用年限 a 抗压抗折抗剪花岗岩 25~27 120~250 8~15 13~19 <1 75~200 石灰岩 10~26 20~140 ~20 7~14 2~6 20~40 砂岩 22~25 47~140 ~14 ~18 < 10 20 以上砖石砌体结构在我国有悠久的历史和丰富经验,特别是用料石砌壁的石材支架, 在我国煤矿中过去使用的相当广泛。这种支架坚固、耐久、阻水、通风阻力小, 其材料来源广,多数可就地取材。石材支架材料的规格和标号应符合以下要求: 1)料石必须质地致密、坚硬无裂隙、不带风化皮层,抗压强度不应低于 40Mpa , 加工面凹凸不超过 10mm 或 20mm 两种,形成六面体。在同一地区采用的料石规格尺寸应力求统一,厚度一般不小于 200mm ,长度适应设计规定的砌体厚度, 其规格一般为 200mm × 200mm × 200mm 或 300mm × 250mm × 200mm 。每块料石重量以不超过 40kg 为宜。料石间砌缝一般为 15mm 。 2)普通砖的规格为 240mm × 115mm × 53mm ,标号不小于 75 号,一般要求大于 100 号。混凝土砖强度等级不低于 C20 。砖缝间隙为 10mm 。 3)砌筑料石或砖用的水泥砂浆,由水泥、砂和水拌和而成。砂浆标号一般不低于 75 号,其重量配比为 1: 4(水灰比为 ) 或 1: 3(水泥比为 ) 。 4)石材砌筑巷道的壁后空间,应选用较坚硬遇水不变质、不易风化的碎石充填密实。在地质变化大或有淋水的地段,可采用低标号混凝土或片石砂浆充填。(2) 石材支架施工石材支架的主要形式是直墙拱顶。它由拱、墙和基础构成。拱部各截面主要产生压应力及部分弯曲应力。拱部的内力主要为压应力,这样有利于发挥石材抗压强度高的特性。石材支架的施工,多在掘进后先安设临时支架,以防止掘进与砌碹之间巷道的顶帮岩石冒落。临时支架多采用 15~24kg/m 钢轨制作的金属拱形支架,支架间距一般为 ~ ,支架间安设拉钩和撑住,并用背板背紧。【】木材支架(1) 木材支架的材料及型式巷道中常用的木材支架是梯形棚子,适用的木材有杉木、松木、落叶松、红杉、云杉、桦木、杨木、栎木和榆木等。直径一般为 16~22cm 。木材的构造具有各向异性,所以木材在顺纹、横纹方向上的强度也不相同。木材的顺纹抗拉强度比横纹抗拉强度约大 10~40 倍,木材的顺纹耐压强度为横纹耐压强度的 3~10 倍, 木材的顺纹抗剪强度比横纹抗剪强度小 17%~25% 。因此木材使用时尽量避免横纹受拉压和顺纹受剪切。木材支架是一种过去使用得最广泛的支架,它的重量较轻,具有一定的强度,加工容易,架设方便,特别适应于多变的地下作业条件,构造上可以做成有一定刚性的支架,也可以做成有适当可缩性的支架,当压力突然增大时,木材支架还能发出声响讯号。其缺点是强度有限,不能防火,容易腐朽,服务年限很短,不能阻止和防止围岩风化。目前,煤炭工业中木支架的使用量已越来越少。木支架一般用在围岩压力不大、巷道服务年限不长、断面较小的采区巷道里,有时也用作巷道掘进中的临时支架。(2) 木材支架的结构木材支架由一根顶梁,两个棚腿以及背板、木楔等组成。顶梁是木支架支承顶压的受弯构件。棚腿是顶梁的支点,并承受侧压。棚腿与底板的夹角一般为 80 °, 并应插到坚实的底板岩石上。顶梁和棚腿的连接,常用的“亲口接”(图),安设时应用四个楔子把梁腿接口处与顶帮围岩之间楔紧,以便承受此处较大的挤压力和保持整个支架的稳定性。背板通常可用板皮、次木材或柴束,它的作用是使压力均匀分布到顶梁和棚腿上,并防止碎矸石下落。根据围岩坚固程度,背板有密集布置的,或间隔放置的。背板后面和围岩间若有空隙,应用废木料或矸石填实。每架棚子架好后,其平面应和巷道的纵向轴相垂直。为了增加每架棚子的稳定性, 棚子间可以打上小圆木或方木制作的撑柱,或钉上拉条。木材支架亲口接【】矿用支护型钢 U型钢和矿用工字钢是两种主要的矿用支护型钢。由于使用目的不同,两种型钢的截面形状完全不同,U型钢是为制造可缩性支架而设计的,矿工钢过去多用于制造刚性金属支架。由于矿工钢来源广,造价低,加工简单,现场有大量使用矿工钢性支架的****惯。近几十年来,我国在原有矿工钢性支架的基础上,设计和研制了专门的可缩性连接件,或对矿工钢刚性