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U型鋼支架破壞的形式及原因(圖文)

時間:2022-10-13

U型鋼支架破壞的形式及原因

  u型鋼支架破壞的形式和原因,u型鋼支架以其初始支護力高、抵抗速度快、支護強度大并具有一定的收縮等優(yōu)點。它廣泛應(yīng)用于鶴壁礦主巷及軟弱圍巖中,對延長巷道使用壽命起著越來越重要的作用。但同時又因其技術(shù)要求高、重量重、架設(shè)困難。更主要的原因是成本過高,限制了其進一步的開發(fā)利用。此外,井下條件復(fù)雜,礦井壓力大,使得u型鋼支架受到不同程度的破壞。它們甚至可能不起作用。因此,合理有效地應(yīng)用和維護對于延長u型鋼支架的使用壽命,減少巷道改造的次數(shù)和次數(shù),節(jié)約大量巷道維護資金具有重要意義。

  三層軌道下坡改造中U型鋼支架破壞的主要形式和原因,通過對各斷面u型鋼支架破壞情況的仔細觀察和分析,主要破壞形式和原因如下。

  柱腿l型損傷:柱腿位置受到強大的壓力,單側(cè)或兩側(cè)發(fā)生l型彎曲變形,甚至在彎曲點發(fā)生斷裂,俗稱“跪腿”。這種現(xiàn)象使柱腿上部向巷道中部移動,減小了柱腿與頂梁接觸面到巷道中心的距離。在上部荷載的作用下,頂梁兩側(cè)沿柱腿溝槽向下滑動,從而引起巷道圍巖位移和斷面收縮。這種形式的u型鋼支架破壞主要發(fā)生在水流經(jīng)或靠近小型輸水?dāng)鄬拥臐裆百|(zhì)泥巖中。

U型鋼

u型鋼支架破壞的原因:那里的巖石為軟弱的泥巖。具有吸水膨脹、降低甚至失去承載力的特點(曾敖試驗,這種巖石在地面通風(fēng)潮濕的地方,一個月左右就會被侵蝕松動成樁,體積膨脹數(shù)倍于原來,承載力大大降低)。當(dāng)有水經(jīng)過時。巖石因吸收水分而膨脹。產(chǎn)生巨大的變形能,迫使柱腿向巷道中間移動,此時巷道中間阻力較小或無-N阻力。如果柱腿植得比較牢固,上部被頂梁包住,就會造成柱腿埋得以上部分變形,使柱腿伸長彎曲,直至變成L形,使支座受損。

  兩梁一梁和v形梁在上部均布荷載作用下破壞。沿柱腿上的凹槽滑下至某一部位。不再因為腿和夾子的限制而滑動。此時,頂梁受到上部圍巖的壓力。頂梁的拱位移了。輕癥會把屋頂先弄平,重癥會把屋頂做成輕微的v形。這種變形也可能將壓力傳遞給柱腿。頂梁與柱腿界面處形成壓力集中,引起開裂破壞。通過分析發(fā)現(xiàn),這種破壞主要發(fā)生在受上采工作面影響較大的區(qū)域。上采工作面在開采過程中產(chǎn)生采動地壓。其峰值是靜壓的3~5倍。此外,采場還形成兩個移動應(yīng)力疊加區(qū)。這導(dǎo)致支架長時間處于壓力增加的區(qū)域。負荷越來越大。u型鋼支架由于頂梁在巨大壓力下變形,使拱頂成之字形,嚴重時使其變成平緩的V字形。

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