7》 金属《支架支护
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7—.1 《一般规？定
《
7.1】.1 本条说【明如：。下
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《 （1）煤》矿井巷？。断面：和交岔点《设计原则上》应符合国家标准工程！岩体分？级标：准GB/T —50218-20】14其理由》详见第6.1—.，1条：的说明？
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》 原》煤，炭工业部针提出的缓！倾斜、倾斜煤层回采！巷道围岩稳》定性分类方案除对】煤矿：缓倾斜、倾斜煤【层回采巷道围—岩按其稳定》性进行分类外还提出！了，不同类别围岩宜采】用的金？属支架类型》与参数对缓》倾，斜、：倾斜：煤层回采巷道金【属，支架的选型与设计】有一定的指导意【义
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因此【本条：规，定金属支架》支护巷道的》围岩分级缓倾斜【、倾斜煤层》回采巷道《可采用缓倾》斜、倾斜煤》层回采巷道围岩【稳，。定性分类方案其【他巷道应符合现行国！家标准？工程岩？。体分级标准GB/】T 502》。1，8-2014
！
（2！。）缓倾斜《、倾斜煤《层回采巷道围—岩稳定性《分类方案
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】该方案？以顶板单轴抗—压强：度σ顶、煤层单轴抗！压强度？σ煤、？底板单？轴抗压强度》。σ底、直接顶厚【。。度与采高比》值N、巷道》埋，深H、护巷煤柱【宽度W？（与护巷煤柱宽度X！相关）？、岩体完整性指数】。D（直？接顶初次垮落步【距L）等7项作为分！类指标采用模—糊聚：类，分析方法将》缓，倾斜、？倾斜煤层回采巷道】。围岩稳定性分为非】常稳定（Ⅰ类）【、稳定？（Ⅱ类）、》中等稳定（Ⅲ类【）、不稳定（Ⅳ【类）和极不》。。稳定（Ⅴ《类）5类确定围【岩类别的过程包【。。括分类？指标原始《数据的预处理、数】据标准化、分类【。指标回权处理、【。标定及聚类等5【个步骤主要工作【。借助计算机完成
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？。 ： 7个分类指标的】权值见表《1
【表1 分类指标的权！值
！
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分类】指，标按照以下规—定选取
！ （》1）三？个围岩？强度指标σ顶、σ】煤、σ底
》
—。 围岩强度是】指围岩的单向—抗压强度单位为MP！a顶板强度取两【倍巷道高度范围【内的各？层岩：石，强度的加权平均值底！。板强度取一倍巷道高！度范围？内的各层岩石—强度的加《权平均值《
《
（【2，。）埋深H；
！
巷【。道埋深是指巷道【所在位置《距地：表，的深度单位为m
】
《
？ （3）岩体【完整性指数D:
！
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？ 岩体完整】性指数D《以直接顶初次垮【落，步距L表示》单，位，为m初次《垮落步距是冒高大】于1.0m～1.5！m，冒落长度大于工作面！全长的1/2从开】。切眼的煤《。柱侧到工作面切顶】排柱之间的》距离如果工作—面长度不足》80m时可取等【效步：距即
【
式】中a工作《面长度（《m）；
》
》 b直【接顶初次垮落步【距（：。m）
】。 对生产矿】。井L取值可参考【同一煤？层其：。他工作面直接顶初】次垮落步距》值对于未开采煤层和！。新建矿井L》值可参考表》2选取
《
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？
表2 《直接顶初《次，垮落：步距值
》
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续》表2
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！ （4）直【。接顶厚度与》采高比值N》
—。 可从地【质，柱，状图中直接量取【直，接顶厚度《但应根？据具体条件》分析：直接顶的范》围直接顶是直—接，位于：煤层或伪顶之—上强：度小于60MPa】～80MPa一般随！回柱而冒《落，的岩层？当N：大，于4时取N等于4】
：
《 ： （？5）护巷煤柱宽度】X:
》
：
》护巷：煤柱宽度X是指顺】槽侧的实际煤柱宽度！单位为？m当巷道《两侧为实《体煤时取X为—100m；当无煤柱！护巷时取X为零
！。
7.1.】2 金属支架的】支腿要承受来自【巷道侧帮的水平压力！本条规定《是为了？保证支腿足够的抵抗！巷道侧帮水平—压力的能力
】
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7.1《.3： 在金属支架【间设置牢固》的撑杆？或拉杆可以使互不联！系的平？面结构支架变成一】。个相互联《。。。系的立？体支撑？结构加？强其沿？巷道轴线方向的【稳定性和《整体：支护能力《
：
？
《 支：。架与巷？。道顶、帮之间用背板！和楔子？塞，紧背实既能确—。保支架？架设牢固又可实现】对围岩的及时—支，撑有效地控制围【岩，的变形与破》坏可缩？。性金属支架的卡缆】（可缩性连》接装置）用机械或】力矩扳手拧紧是为】了确保支架有—足够的初撑》力，及时有效的控制围岩！的变形与破坏—在具体的工程设计中！应对撑杆《、拉杆、背板的结】构及其布置做出【规定：
7.1！.4 ？ 裸露？的金：属支架及其附—件在空？气和水的作用下会发！生腐蚀导致承载【能力降？低因此？服务年限较长的金属！支架及其附件应【采取防腐蚀》措施
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7.》2 金属》支架类型与支护参数！
7！.2.？1 ？本条规定了选择【金属支架类》型的依？据和一般《原则
【
按支架是！。否具有可缩性金【属，支架：可分：为可缩性金属—支架与刚性》金属支架两种—类型回采巷道、受】动压影响《的准备巷道以及围岩！条件差、矿压大的巷！。道，巷，道的：变形较大因》此应选用可缩性金】属支架支护
！
7.2.2 ！巷道的支《架与围岩是一个矛】盾，的统一体《巷道开挖后》围岩的应力变化以及！由此而？产生的围岩变形与】破，坏和支架的支护抗】力与收缩性能之间互！相作用形成矛盾统】一的关系初撑力过】小、允许《变形量过大的支架】不能有效地阻止围岩！变，。形、破坏；但支【。架的允许变形量过小！。将导致？围，岩对支架的》压力急剧升高致使支！架损坏而失去阻止】围，岩变：形、破坏的》能力只有支护特性（！主要是支护》抗力和允《许变形量）与围岩】条件和矿压》特，点相适应的支—架才能取得最佳【的支护效果因—此本条？规定：可缩性金属支—架的最大允》许变形量应与围岩条！件和矿压《特，。点相适应
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7.2《。.3 金属支架】。及其支？护参数的设》计无矿压观测资料时！宜采用工程类比法】有矿压观测》。资料：时应根据矿压—观测资料设计—其理由见本规范第】1.0.《4条的？。条文说明
】
表【7.2？.3是根《据原煤炭《工业部提《出的缓倾斜、倾斜】煤层：回采巷道围》岩稳定？性分类方案中的【相关表？格编制的表中的围岩！分级：采用缓倾斜、倾斜】。煤层回采《巷道围岩《稳定性分《类方案中的围—岩分类但本规范【将，“分类”改称—为“分级”该—表对无矿压观测资】。料的：。。缓倾斜、倾斜煤层】的，。回采巷道有一定的】。参考价值因此无【矿压观测资》料的缓倾斜、倾斜】煤层的回采巷—。道的金属支架—的类型以及支护强度！、支架间隙、可【缩量等参数可按该】表，选取：
》
7.2.4— 现行煤炭行【业标准？巷道金属支架—系，列MT？ 143-1986！是在对国内外使【用金：属支架的经验进【。行理论分析、计【算和科学实》验的基？础，上提出经多次全国】性会：议讨论修改后—完成：的反映了煤矿—井巷支护多》年的相关研究成果】和工程实践》经验该？标准：包括了9种架型1】31种规《格的支架其内容包】括支架的结构—。及参：数、设计《计算方？法、承？载能力计《算、支架的》选择方法与步—骤等并附《有支护钢材的—材质、规格与参【。数，以及卡缆、拉杆、】背板和配套机具等资！料对金属《。。支架的设计有重【要的参考《价，值也可用《于金：属支架的选型因此本！条规定选用》定型金属支架时应符！合该标准但该标准】编，。制时间？较早未？能反映煤矿矿井巷道！金，。属，支架最新的》技术发展成》果也不？可能：完全符合现行规程规！范的要求在》使用：时应注意吸收最新】的技术发展成果和经！验并要满足》现行规程规范—的要求
《。
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7.3 金属】支，架材料
【
7.3【.1 ？ 矿用工《字钢和矿用》U形钢是煤矿井下支！护的专用钢》材和普通工字钢【相比矿？用工字钢具》有翼缘？宽高度小腹板—。厚的特？点稳定性能好更【能适应井下复杂多变！。的受力情况矿—用U形？钢的特殊截面形状】使其具有良好的【搭接性能专门用于】制造可缩性支架煤】矿井巷工程多年的实！践表明矿用工字钢和！矿用U形钢力—学性：能好、？加工制作方便、材料！来源广是制》作金属支架的理【想钢质型材》两，者相：比矿用工字》钢价：格便宜但难以制【作成的可缩性—结构；U形钢—的优缺点则》。正好与之相反—因此不需要可缩性结！构的刚？性金：属支架和梯》形可缩性金属支【架的顶梁宜选—用矿用工字钢制【作；拱形、马—蹄形可？缩性金属《支架：和梯形可缩性金属支！架的支腿《必须具有可缩性宜选！用矿用U形钢制作
！
《
7.3.》2、7.3.3 】 矿用工字钢的【型号：有新旧两种旧型【号矿用工字钢有【9号、11号、1】2号3个型号；原】煤炭科学《研究总院北京开采】所设计的新型矿【用工字钢型》号，为16H《、24H、28H其！抗弯截面模量与承】载能力分别相当于】。9号、11号、12！号矿用工《字钢但重量较—轻耗钢？量较小矿用U形钢的！型号有18U—、25U、2—9U、？3，6U ？4种：由，于9号、16H【矿用工字钢》和1：8U矿？。用U形钢抗弯截【面模量小承载能力】低一般不宜用于【制作金属支架现行】煤，炭行业标《准巷道？金，属支架系列MT 1！43-1986中】的支：架也没有《采用9号矿用工字钢！和18U《矿用U形《钢，因此规？。定制作金《属支架的矿用工【字钢：宜选用11号、12！。号或24H、—28H；《制作金属支》架的矿用《U形钢宜选》用2：。5U：、2：9U、36U
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7：。。.3：.4 支架附【件是金属支架不可缺！少的组？成部：分其材料应符合强度！大、耐腐蚀、加工】运送与？安设方便的要求而】且材：料来源广、价格便】宜本条规定就是根】。据上述要《求和煤矿井》巷工程的实际经验】做出的煤矿井—巷工程也曾使用过】木质撑杆、木质【背板和钢筋混凝【土，背板由？于木质撑杆》。与木质背板强度低】易腐蚀钢筋混凝土】背板加工不便运送】时易损坏因此—不宜采用
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