井下巷道工字钢棚辅助支撑技术分析.pdfVIP

总第 181期 doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2014．09．035 井下巷道工字钢棚辅助支撑技术分析 黄晓阳 (潞安环能股份公司 五阳煤矿 ，山西 长治 046205) 摘 要 ：针对用槽钢和无缝钢管作为工字钢棚的辅助支撑两种类型，从材料结构 、连接结构、相似性实物试 验比较 、安装方法、经济效益、加工工艺等方面进行了对比分析，得出无缝钢管优于槽钢的结论。 关键词：槽钢型辅助支撑；无缝钢管型辅助支撑；工字钢棚 中图分类号：TG142．1 文献标识码：B 文章编号：1005—2798(2014)09—0091—02 五阳煤矿井下地质条件复杂，顶板压力大，因此 1．2 无缝钢管型辅助支撑 对巷道支护的要求越来越高。近年来，该矿在工字 如图2所示，无缝钢管型辅助支撑是 由2根辅 钢棚支护结构中，广泛使用槽钢作为辅助支撑的方 助梁，4块连接板，4个 M16的u型螺栓和螺母组 法来增强工字钢棚的承压强度。通过几年来的使 成。它是在 1376mm(G21／2)无缝钢管 (壁厚 4．0～ 用 ，发现一些问题：①结构松散，不够紧凑；②配件较 4．5mm)的两端 ．按工字钢棚腿 的倾斜角度要求直 多，组装比较麻烦；③材料消耗较大，制作工艺以手 接焊接两块 10ID_ITt厚的钢板 ，并用 M16的u型螺栓 工操作为主，加工质量难 以保证。针对 以上问题 ，决 紧固在工字钢棚梁、腿上 。 定选择抗弯强度更好的无缝钢管代替槽钢，并将两 块连接板紧固改为U型螺栓紧固 ．从而满足了矿井 馕 条件不断变化的需求。下面针对两种辅助支撑类型 进行分析 比较 。 1 工字钢棚辅助支撑的类型 1．1 槽钢型辅助支撑 如图1所示 ．槽钢型辅助支撑每架 由2根辅助 梁，8块连接板，16条 M12的螺栓加垫片和螺母组 成。 图2 工字钢棚辅助支撑 (无缝钢管型) 2 结构分析 2．1 材料结构分析 我们知道槽钢的截面形状为半包 围U字形状， 它有一个边是空的，开放的，没有材料支撑 ，这就决 定了它在受到拉、压应力作用时，两个腿相当于一个 悬臂梁 ，会受到力矩的作用，从而使两个腿会产生 向 内或向外的弯曲变形，进而导致整个支撑结构松散 ， 从而使辅助梁失去辅助支撑的意义。然而无缝钢 图 1 工字钢棚辅助支撑(槽钢型) 管是全包围的0型结构 ，受力面 比较均匀，当受到 在加工槽钢辅助梁时，由于条件和设备的影响， 外力作用后，它能有效地把所受到的力分散到刚 只能通过气割、手工折弯、整形、焊接完成，因此，不 体上的各个点，从而大大降低 了单位面积上的受 能很好地保证槽钢辅助梁两端折弯的角度，再加上 力过大现象。因此 ，在材料结构上分析，无缝钢管 槽钢型辅助支撑配件较多，工作人员组装起来也特 型辅助梁在稳定性和受力分布上都优于槽钢型辅 别