两柱掩护式综放支架与围岩的相互作用关系内容简介

《两柱掩护式综放支架与围岩的相互作用关系》分析了四柱支撑掩护式放顶煤液压支架的承载特征及现场应用中存在问题，系统介绍了两柱掩护式放顶煤支架与围岩相互作用关系的新近研究成果，内容包括：两柱掩护式综放液压支架的架型特点，该架型与围岩的相互作用规律、承载特征、受放煤工序影响的动态稳定性，两柱掩护式综放支架工作面的矿压显现规律，该架型对端面顶煤的控制作用机理以及现场应用实践及其适应性等。

《两柱掩护式综放支架与围岩的相互作用关系》可供从事采矿、安全、设计等领域的科技工作者、高等院校师生和煤矿生产管理者参考。

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 放顶煤开采技术的发展与研究现状

2 综放工作面液压支架的承载规律

2．1 兖州矿区厚煤层开采的地质及生产技术条件

2．2 兖州矿区综放开采现场实测内容及方法

2．3 现场实测结果及分析

2．4 其他矿区综放开采支架承载分析

2．5 综放工作面支架承载的特征

3 两柱掩护式综放液压支架的架型特点及稳定性影响因素

3．1 适应综放开采煤岩变形特征的两柱掩护式综放架型

3．2 两柱掩护式综放架型的结构特点和受力分析

3．3 影响该架型稳定性的因素

4 两柱掩护式综放支架与围岩的相互作用规律

4．1 两柱掩护式综放支架与煤岩活动的相互影响规律

4．2 两柱掩护式综放支架的工作状态及受力分析

5 两柱掩护式综放支架的承载特征及其稳定性

5．1 试验工作面条件

5．2 观测分析内容

5．3 支架立柱及平衡千斤顶阻力观测

5．4 支架前、后连杆及掩护梁的受力测试

5．5 支架外载合力随回采工序的变化规律

5．6 支架位态观测结果分析

5．7 移架性能检测

6 两柱掩护式综放支架对端面顶煤的控制作用

6．1 两柱掩护式综放支架对端面顶煤控制作用的数值模拟

6．2 两柱掩护式支架结构参数对端面顶煤稳定性的控制机理

6．3 现场实测结果分析

7 两柱掩护式综放支架现场应用实践及其适应性

7．1 工作面煤层赋存条件

7．2 工作面生产技术条件

7．3 两柱掩护式综放工作面矿压显现规律

7．4 两柱掩护式综放液压支架的承载规律

7．5 两柱掩护式综放支架对端面顶煤稳定性控制效果

7．6 两柱掩护式综放液压支架的适应性

7．7 两柱掩护式支架综放工作面回采工序协调性分析

7．8 两柱掩护式液压支架综放工作面设备配套合理性分析

参考文献2100433B

平板型掩护支架是应用最早和最广的一种掩护支架。20世纪50年代我国开始应用（沿煤层倾斜推进的）掩护支架采煤法时，平板型支架一是重量较大，二是刚性或柔性较小的。以后随着对掩护支架采煤法矿压及其显现规律的认识，支架逐步采用轻型的。伪斜柔性掩护支架采煤法试验成功以后，主要应用的是柔性的轻型平板型支架。它主要由钢梁和旧钢丝绳组成。钢梁可用矿用工字钢、旧钢轨或U形钢，现多用矿用工字钢。平板型掩护支架结构简单、加工容易、搬运方便。为了适应不同煤层厚度、架宽的要求，钢梁可一根组成，也可以由两根或多根组合而成 。

平板型掩护支架是应用最早和最广的一种，这里先介绍其中用单根钢梁组成的比较简单的一种。它主要由钢梁和钢丝绳组成。钢梁垂直于煤层走向放置，所以钢梁的长度比煤层厚度一般要小0.2-0.5m，以利下放。钢梁可用矿工钢、旧钢轨或’ 形钢。型钢的型号因架宽而异。

钢丝绳可用直径22-43.5m的旧钢丝绳，至少两根，具体根数视架宽而定。在钢丝绳上摆好钢梁，用螺栓和夹板把钢梁和钢丝绳连结成一个柔性整体，在钢梁间一般用撑木或荆条捆支撑以保持钢梁间距并防止钢梁倾倒。在钢梁上垂直铺设2-3层笆片或两层金属网，并用压木和钢丝把笆片或金属网固定在钢梁上，以防止采空区矸石窜入工作空间并便于钢梁和钢丝绳的回收。为便于拆装，可把钢丝绳每20-30m加工成一段，并做好封头以免松捻。钢丝绳接头处搭接长度应不小于2m，用5-6m副绳卡固定牢靠。

当煤层厚度大所需护架宽度大时，为了拆运方便和提高钢梁的抗弯强度，要采用组合梁。组合梁由2段或2段以上的短梁搭接或对接而成。

两段短梁搭接而成的组合梁由此组成的护架的主要规格：短梁用11号矿工钢。护架上面的钢丝绳主要用来防倒，称为背绳，可用较细的∅ 22mm旧钢丝绳，下绳用两段∅32.5m的旧钢丝绳，连接件用大垫板, 号大圆钢卡子和小圆钢卡子。搭接的钢梁构成的掩护支架其宽度有较大的灵活性：不仅在安装时宽度可调，而且在下放过程中，当煤层局部变薄时，可打点柱支撑钢梁，松动螺帽后缩小架宽。

由多段矿用工字钢构成的组合梁架宽主要规格和相应的型钢、钢丝绳参数：背绳∅22mm，其余可用∅28-43.5mm的旧钢丝绳。连接件为1号、2号大圆钢卡子，小圆钢卡子和大垫板。

组合梁也有利用夹板对接固定的，如利用这种组合梁支架开滦矿务局赵各庄煤矿在倾角75°、厚8-12m赋存稳定的煤层中，设计、应用了“双地沟”平板形伪斜柔性掩护支架采煤法，取得了良好的技术经济效果。该掩护支架宽8m，由两段长各3m，一段由长2m的三段11号矿用工字钢对接而成，每米4根钢梁，用6条∅ 25-38mm的旧钢丝绳，绳间距1m。

护架下方有两个地沟，它相当于两个独立的伪斜工作面并排对接在一起，巷道布置如同厚煤层倾斜分层联合布置。护架安装时先扩巷形成水平分层工作面，采用金属支柱和铰接顶梁支护。在煤层中间留上宽为2m的煤台，在顶、底板侧各掘一个独立的地沟。下放护架时，在两个地沟内分别打两排眼，为不破坏煤台，两地沟中的炮眼分别向顶底板偏 10°-15°，中间煤台在回采中常被压酥碎落。两地沟同时爆破，以保持支架始终垂直于煤层顶底板并有2°-3°的仰角，避免支架破坏。该法在煤层赋存稳定时能取得良好的技术经济效果 。