可縮性工字鋼支架支護技術應用

薛靖

摘 要：本文主要介紹了具有沖擊傾向性煤層在掘進過程中，局部地段由于圍巖較不穩定，巷道頂板比較破碎，錨網支護失效的情況下，采用可縮性工字鋼支架支護的方式，為類似地質條件下礦井安全掘進提供了技術保障，具有良好的應用前景和經濟效益。

關鍵詞：沖擊地壓；可伸縮；工字鋼支架；支護技術

1概況

硫磺溝煤礦4-5煤層具有沖擊傾向性，巷道支護嚴禁采用金屬等剛性支架支護。掘進期間，主要采用錨桿、錨索配合鋼帶、鋼筋梯、金屬網支護，局部地段由于圍巖較不穩定，巷道頂板比較破碎，采用了單體液壓支柱架棚聯合支護，在一定程度上加強了支護強度，確保了安全生產，但由于單體液壓支柱支護投入量大，長時間使用損耗嚴重，且無法保證入井使用時間超過8個月后必須進行強制檢修的要求。為解決單體液壓支柱架棚支護的弊端，結合單體液壓支柱可縮型特性，優化了支護方式，采用了可縮性工字鋼支架支護。

2 結構

可縮性工字鋼支架由一橫梁兩棚腿構成，橫梁采用11#工字鋼制作，棚腿用兩節25U型鋼組成。支架為梯型，橫梁與棚腿夾角為94°，橫梁兩端加工擋板作為防滑裝置；兩節棚腿搭接長度不小于400mm，使用兩道卡欄固定，在棚腿頂部采用12#槽鋼焊接一個固定槽，要求固定槽與25U型鋼焊接牢固可靠。在棚腿底部焊接規格為長×寬×厚=150mm×150mm×6mm的鋼板作為底座。如右圖所示

3 原理與作用

可縮性工字鋼支架兩棚腿為25U型鋼，具有良好的韌性性能，其支護原理與單體液壓支柱支護相同。當圍巖壓力值達到一定值時，支架就會產生壓縮，使圍巖作用于工字鋼支架上的壓力下降，從而避免圍巖壓力大于工字鋼支架的承載力而使支架破壞。

可縮性工字鋼支架可作為永久支護，支撐力較高，支護強度大，可多次使用，適應于采煤工作面巷道復雜煤層支護。為了防止棚腿滑倒現象，在橫梁兩端各焊接一塊防滑擋板，作為防滑裝置，經井下使用證實，效果較好。

4 結論

采用可縮性工字鋼支架支護，既解決了單體液壓支柱不能作為永久性支護的弊端，又解決了沖擊地壓煤層，嚴禁采用金屬等剛性支架的規定。同時減少了單體液壓支柱消耗，有效提高了舊料的利用率，減少了浪費，大大節約了成本。

可伸性工字鋼支架作為永久支護，具有可縮性和穩定可靠的承載能力，適應松軟圍巖的載荷和變形，斷面利用率高，支架支回方便，維修量小、回收復用率高。它的實施應用有利于煤礦減少采用大量單體液壓支柱支護，環保效益明顯。確保了巷道支護可靠，為礦井安全、高效生產提供技術保障，具有良好的應用前景和經濟效益。

參考文獻：

[1]張長風. 礦工鋼拱梯形可縮性支架的應用[J]. 煤炭科技， 2000（1）：8-9.