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7? :金属:支架支?护
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7《.1 一般规定
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7.1.》1 : 本条说明如—下
【 (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 50】。218-2》014其理由详见】第6.?1.1条的》说明
】 : :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
!。
?。 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 50【218-201【4
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(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
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:表1 ?分类指标的权值【
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》
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分类指标!按照以下规定选取】
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》 (1)三个—围岩强?度指:标σ顶、σ煤—、,σ底
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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:【
,
,
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~1.5m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
《
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,
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
》
《
【 (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60M《Pa~80MPa】一,般随:回柱而冒落》的岩层?当N:大于:4时:取N等于4
【
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(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10?0m:。。;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
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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
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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
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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?
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【 ,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
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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13《1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
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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
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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,、1:1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、2】5U、29U、【36U 《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《。 143-1—986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1》1号、12号—。或2:4H、2《8H;制作金属支】架的矿?用U形钢宜》。选用25U》、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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