劉河煤礦巷道交叉點(diǎn)U型鋼棚抬棚支護(hù)技術(shù)

1、.神火煤業(yè)公司“五小”創(chuàng)新成果推薦表成果名稱新型巷道交叉點(diǎn)U型鋼抬棚支護(hù)技術(shù)完成人（不超過(guò)5人）吳鵬、李輝、張桂東、一、設(shè)計(jì)背景由于巷道交叉點(diǎn)的開挖，使交叉點(diǎn)處的圍巖原始受力狀態(tài)發(fā)生改變，由于交叉點(diǎn)處巷道跨度和頂板裸露面積往往很大，加上交叉點(diǎn)附近巷道兩側(cè)支承壓力區(qū)和頂板卸載區(qū)的相互影響，使該處圍巖受力復(fù)雜，造成支護(hù)難度大，原有的錨網(wǎng)噴支護(hù)已不能滿足現(xiàn)場(chǎng)安全需要，為了控制交叉點(diǎn)巷道圍巖，減少后期巷道維修量，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)探索比較，我礦摸索出了一套行之有效、安全美觀的U型鋼抬棚支護(hù)技術(shù)。二、設(shè)計(jì)方案采用半圓拱形U型鋼棚抬棚支護(hù)能夠很好的適用巷道的自然平衡拱，抬棚鋼梁采用兩根11#工字鋼梁制作而成，抬

2、棚鋼梁上按照棚距（1000mm）預(yù)留好固定梁子的孔，抬棚鋼梁長(zhǎng)度要滿足能夠搭接兩端各兩架棚子的長(zhǎng)度，這樣能夠使抬棚鋼梁與交叉口兩側(cè)的兩根U型鋼棚固定在一起，大大增強(qiáng)了抬棚的安全性。抬棚位置的U形鋼棚梁子仍采用跟巷道尺寸配套的型號(hào)，這樣能夠適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)拱形巷道的弧度需要，使梁子能夠緊貼頂板，梁子與抬棚鋼梁搭接處用帶有卡槽的卡子固定，這樣能夠防止梁子受力時(shí)出現(xiàn)下滑現(xiàn)象，梁子搭接長(zhǎng)度可適當(dāng)調(diào)節(jié)，并用卡子固定牢固。在鋼梁中間加設(shè)一道錨索固定，即在抬棚鋼梁上方施工一根長(zhǎng)度8米的錨索，錨索安裝后先用錨鏈將抬棚鋼梁套住卡在錨索繩上，然后再錨索鎖頭鎖住錨鏈，使大鏈?zhǔn)冀K起到拖住抬棚鋼梁的作用，有效地防止抬棚鋼梁中間

3、位置受力變形。為保證交叉點(diǎn)處抬棚抗壓能力能滿足此處巷道頂板的壓力，需對(duì)臺(tái)棚的承壓能力進(jìn)行計(jì)算。具體計(jì)算公式及結(jié)果如下：1、交叉點(diǎn)金屬可縮支架的承載能力計(jì)算式中：支架的可縮量，一般0.35m； 礦用U型鋼棚的截面抵抗矩，cm3；取150 鋼材的屈服極限，取235KPa； 在兩側(cè)可縮節(jié)點(diǎn)水平上的頂拱矢高，取3400cm； 在兩側(cè)可縮節(jié)點(diǎn)水平上的頂拱寬度，取3600cm； 交叉點(diǎn)支架可縮節(jié)點(diǎn)上的卡箍數(shù)目，交叉點(diǎn)支架n0=3。 以上各指標(biāo)代入公式可得： Ra=328.76KPa2、 金屬拱形可縮支架在交叉點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的安設(shè)間距 式中：交叉點(diǎn)金屬拱形支架的強(qiáng)度安全系數(shù)，=1.5， ， 取0.5， 取2。 以

4、上各指標(biāo)帶入公式可得： m由以上計(jì)算可見，單架棚的承載能力達(dá)到328.76KPa，且棚距3.66m即可達(dá)到要求，實(shí)際上現(xiàn)場(chǎng)棚距為1m，滿足要求綽綽有余。三、創(chuàng)新點(diǎn)巷道交叉口處架棚支護(hù)為井下施工的難點(diǎn)，特別是交叉口處的棚腿影響交叉處巷道的使用空間，不利于行人及設(shè)備運(yùn)輸。本方案巧妙的使用工字鋼棚配合U型鋼頂梁聯(lián)合支護(hù)，輕而易舉的解決了上述問(wèn)題，且不影響支護(hù)的質(zhì)量。施工后的巷道交叉處行人方便，運(yùn)輸暢通，美觀大方。四、效果評(píng)價(jià)（安全效益和經(jīng)濟(jì)效益）（一）安全效益交叉點(diǎn)處使用的兩根工字鋼棚強(qiáng)度大，與U型鋼棚連接牢固，特別是起吊掛作用的錨索，更增加了支護(hù)的安全性。對(duì)方巷道口不再存在U型鋼支腿占用巷道空間的現(xiàn)象，運(yùn)輸設(shè)備時(shí)杜絕了碰撞事故的發(fā)生，既保證了支護(hù)的安全，又保證了運(yùn)輸設(shè)備時(shí)擠手碰腳事故的發(fā)生，對(duì)安全的作用顯而易見。（二）經(jīng)濟(jì)效益本方案的采用使巷道交叉口位置的選擇適用性更強(qiáng)，以往新開口巷道必須考慮考開口處的圍巖狀況，若在圍巖性質(zhì)稍差的地方開口需架棚支護(hù)時(shí)，如不使用本方案則開口難度較大，往往需另選位置，費(fèi)工費(fèi)時(shí)費(fèi)料，有時(shí)甚至必須丟掉一部分煤炭資源而選擇圍巖性質(zhì)較好的位置開口新巷道。使用本方案便可以輕松解決上