可缩性工字钢支架支护技术应用

薛靖

摘 要：本文主要介绍了具有冲击倾向性煤层在掘进过程中，局部地段由于围岩较不稳定，巷道顶板比较破碎，锚网支护失效的情况下，采用可缩性工字钢支架支护的方式，为类似地质条件下矿井安全掘进提供了技术保障，具有良好的应用前景和经济效益。

关键词：冲击地压；可伸缩；工字钢支架；支护技术

1概况

硫磺沟煤矿4-5煤层具有冲击倾向性，巷道支护严禁采用金属等刚性支架支护。掘进期间，主要采用锚杆、锚索配合钢带、钢筋梯、金属网支护，局部地段由于围岩较不稳定，巷道顶板比较破碎，采用了单体液压支柱架棚联合支护，在一定程度上加强了支护强度，确保了安全生产，但由于单体液压支柱支护投入量大，长时间使用损耗严重，且无法保证入井使用时间超过8个月后必须进行强制检修的要求。为解决单体液压支柱架棚支护的弊端，结合单体液压支柱可缩型特性，优化了支护方式，采用了可缩性工字钢支架支护。

2 结构

可缩性工字钢支架由一横梁两棚腿构成，横梁采用11#工字钢制作，棚腿用两节25U型钢组成。支架为梯型，横梁与棚腿夹角为94°，横梁两端加工挡板作为防滑装置；两节棚腿搭接长度不小于400mm，使用两道卡栏固定，在棚腿顶部采用12#槽钢焊接一个固定槽，要求固定槽与25U型钢焊接牢固可靠。在棚腿底部焊接规格为长×宽×厚=150mm×150mm×6mm的钢板作为底座。如右图所示

3 原理与作用

可缩性工字钢支架两棚腿为25U型钢，具有良好的韧性性能，其支护原理与单体液压支柱支护相同。当围岩压力值达到一定值时，支架就会产生压缩，使围岩作用于工字钢支架上的压力下降，从而避免围岩压力大于工字钢支架的承载力而使支架破坏。

可缩性工字钢支架可作为永久支护，支撑力较高，支护强度大，可多次使用，适应于采煤工作面巷道复杂煤层支护。为了防止棚腿滑倒现象，在横梁两端各焊接一块防滑挡板，作为防滑装置，经井下使用证实，效果较好。

4 结论

采用可缩性工字钢支架支护，既解决了单体液压支柱不能作为永久性支護的弊端，又解决了冲击地压煤层，严禁采用金属等刚性支架的规定。同时减少了单体液压支柱消耗，有效提高了旧料的利用率，减少了浪费，大大节约了成本。

可伸性工字钢支架作为永久支护，具有可缩性和稳定可靠的承载能力，适应松软围岩的载荷和变形，断面利用率高，支架支回方便，维修量小、回收复用率高。它的实施应用有利于煤矿减少采用大量单体液压支柱支护，环保效益明显。确保了巷道支护可靠，为矿井安全、高效生产提供技术保障，具有良好的应用前景和经济效益。

参考文献：

[1]张长风. 矿工钢拱梯形可缩性支架的应用[J]. 煤炭科技， 2000（1）：8-9.