U型鋼環形可縮性支架

U型鋼環形可縮性支架又稱封閉形可縮性支架，支架各節連線後形成一個封閉的環形，故因此而得名。環形可縮性支架結構複雜、鋼材消耗多、成本高，通常只在圍岩鬆軟、采深大、壓力大、底鼓嚴重、兩幫移近量很大的巷道才使用這種支架。

基本介紹

• 中文名：U型鋼環形可縮性支架
• 外文名：U-shaped steel ring compressible support
• 學科：煤炭工程
• 領域：開採
• 別稱：封閉形可縮性支架
• 特點：結構複雜、鋼材消耗多等

簡介

U型鋼環形可縮性支架又稱封閉形可縮性支架，支架各節連線後形成一個封閉的環形，故因此而得名。封閉形支架與拱形、梯形支架不同處就在於其底部是封閉的，因此帶來兩個突出的優點：由於支架本身是一個閉合體，其承載能力較拱形、梯形支架有較大提高，支架變形損壞小；由於支架底部封閉，對巷道底鼓有良好的控制作用，對巷道兩幫也有較強的控制能力。

環形可縮性支架結構複雜、鋼材消耗多、成本高，通常只在圍岩鬆軟、采深大、壓力大、底鼓嚴重、兩幫移近量很大的巷道才使用這種支架。環形可縮性支架的主要架型有馬蹄形、圓形、方（長）環形等。

U型可縮性支架抗壓性強、一次成巷好

U型可縮性支架採用三根U型套袖搭接組合，用鐵卡緊固連線，使支架結構嚴謹、支架所受壓力分散不集中。原因是拱形弧與巷道應力自然拱形受力分布形狀相似，支架受力較為均勻，比以往木梯棚和工字鋼梯形平面支護的抗壓能力強得多。

因為U型拱棚不易變形，抗壓耐用：不像木棚那樣折梁斷腿，不象工字鋼棚那樣梁彎、崩親口接卡而腿倒，相對而言延長了支護時間，減少了巷道恢復翻挑維修，增長服務年限。

U型可縮性支架安全係數大、抗災能力強

工字鋼和木梯棚支護梁腿靠的是咬合搭接，三根支護材料之間固定不牢，支架不是—體，整體性差，柵腿一旦被物件撞掉或被水拉懸空時，引起支架倒塌、頂板浮貨易冒落堵塞巷道，造成後路關門，威脅安全生產。另外木棚受壓後易在親口處劈斷，工字鋼棚受壓後易崩卡，同樣會有造成冒頂的危險存在。

而U型拱棚每側用兩道鐵卡緊固連線，使支架結構嚴謹，梁腿緊密結合成為—體，整體結合力強，腿子不易被撞掉，即使有水拉懸空，拱棚憑自身拱形分散受壓的性能，支架不易大幅度下沉，而例掉造成冒項。使用U型支護以後使支架抗災能力增大了，安全係數提高了，消除了掘進後路關門的隱患。

U型可縮性支架安全暢通、行走方便

同樣的中寬，拱棚的采高比木梯棚和工宇鋼梯形棚都高，相對斷面積比它們都大，對通風和行人都有好處。木棚支護折梁斷腿時，備棚、套棚或挑棚都容易縮小斷面，更有甚者縮腿縮粱人為縮小斷面：恢復時幫頂易淌貨造成浮貨多，影。向環境不便通風和行人。而使用抗壓可縮性U型鋼支護壓力大、采高不夠時，可採取拉底辦法仍能恢復原有斷面，並且支架結構不易變動，原有支護強度幾乎不變。

施工時采高不夠，梁腿搭接長度將超過規定；中寬底寬不夠時，棚腿差角小，梁腿搭接處長嘴不是鐵卡上不上就是梁腿合不嚴，這樣組合的支架不達標是等外品必須重給。

自從使用U型拱棚以來消除了1.6米低矮巷道，能大搖大擺地行走，可見對保證安全通風、安全行人是大有好處的，是值得推廣使用的。

U型可縮性支架減少超高冒頂，有易於消防火

井巷施工改變了煤岩體原始應力分布狀態，翻挑恢復將再次改變應力分布。如此改變越多，支架周圍煤岩體破壞程度就越是增大、自然冒落拱的高度、寬度跟著擴大，這樣的巷道幫頂越容易脫落超高，給瓦斯積存和高溫發火點的產生刨造了有利條件，相對而言為發生瓦斷和火災事故埋下了重大隱患。

而使用U型鋼支護翻挑恢複次數少，加之頂板鋪設金屬網，幫頂易冒落的可能性少了。只要一次成巷時控制好項板、減少冒頂超高，相對會減少瓦斯積存和著火冒煙。使用U型拱棚杜絕了瓦斯突出事故，著火封區、封孔事故大幅度下降，正向著“零”事故方向發展，這都歸功於使用U型鋼拱棚支護。

U型可縮性支架變形小，質量標準化易保持

由於U型棚抗壓強度高，支架保護性能好，變形程度小，掘進施工甚至回採時基本上保持原有狀態；加上施工時採用金屬網護頂、幫頂桿“狗咬紋”交錯均勻擺布剎桿和嚴格按“中心、腰線、棚腿、鐵卡、勁木”等五條線標準操作，給質量標準化保持經常化、持久化奠定了基礎，為實現安全穩定生產提供了質量保證。

使用U型鋼環形可縮性支架注意事項

使用U型鋼環形可縮性支架雖然有很多優點，但也有應注意的幾點：

1.初期投資高。但從長遠效益看，它一次成巷效果好，變形小，維修量少，相對會減少材料入。提高掘進速度，使用它是值得的。

2.搭接處易縮膛。這正是可縮性支架的特點，是由於梁腿鋼鐵接觸產生塑性變形的緣故，因此要注重搭接長度，正負偏差控制在100毫米，要保證梁腿搭接緊密合縫，防止局部咬合不嚴，減弱抗壓強度。

3.鐵卡易崩斷和鬆動。由於U型拱棚采高較高，支架裸露多，隨著礦壓顯現變化，兩腿易向里“包餃子”，輕者鐵卡鬆動，重者斷卡，這就要求每班施工前或放炮前後都要指派專人加固鐵卡、崩斷鐵卡及時更換，嚴重處採取擴幫鬆勁蹬腿方法恢復原狀，提高抗壓強度。

4.要注意選型與棚距調整。隨著采場動壓變化，支架型號、支架結構和支架棚距也要因地制宜。壓力大時可採用大型號U型鋼，軟岩穿底嚴重可給圓形支護，同時也可縮小棚距，加密支護保證安全。

5.要注意嚴格按標準化施工。給棚時柱窩要找到硬底或焊底腳，給夠迎山差角，幫對應搭接處要保持水平剎桿擺布均勻，上下山坡度大時增設鐵拉條和勁木，使支架構成—體，增強支架整體抗壓強度。