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巷道支护_PPT课件第十单元巷道支护
课题一支架支护
1. 棚式支架
棚式支架简称棚子,有木棚、金属棚和装配式钢筋混凝土棚等。主要用于服务期不长的采区巷道。

1)材料:坑木经防腐处理,能提高坑木的服务年限,节约木衬。处理方法有涂抹、喷射、浸渍、热冷槽浸透以及压力渗透等方法。常用的防腐剂方***化钠(NaF)、***化锌(ZnCla)。
2)组成及作用:巷道中常用的木支架是梯形棚子,由一根顶梁、两个棚腿以及背扳、木楔等组成。
顶梁承受顶板的垂直压力和由棚腿传来的水乎压力,故为压弯构件。棚腿承受顶梁传给它的轴向压力和侧帮的横向压力,也是压弯构件。背板能特岩石压力均匀地传给顶梁与棚腿,并能防止岩石跨落。木楔的作用是把梁腿结口处与顶帮围岩楔紧,从而保持整个支架的稳定性。为了放炮不崩倒棚子,木楔应向工作面方向打紧。撑柱的作用是加强棚子在巷道轴线方向的稳定性。
3)坑木直径与每米巷道架棚数(见表5-19)
4)木支架的特点及适用条件
本棚重量轻、易加工、便于施工和拆除,具有一定的强度,在构造上可做成有一定刚性的支架,也可做成有较大可缩性的支架,能适应多变的地质条件,当地压突然增
大时,木支架能发出响声讯号。但是,木棚的强度低,不防火、易腐朽,不能阻水和防止围岩风化,加之大量消耗木材,故使用逐渐减少。
木棚主要用于地压不大,断面较小,服务年限短的巷道,或用作临时支护。

(1)梯形金属支架
金属支架常用18—24kg/m钢轨或16—20号工字钢制作,最好采用矿用工字钢,其结构如图所示。每架棚子中的梁腿连接要求牢固,简单,拆卸方便。图b所示接头比较简单,但不够牢固,支架的稳定性差;a与c所示的接头比较牢固,但拆装不便。为了防止棚腿陷入巷道底板,可在其下端焊一块钢垫板或加垫木。金属支架一般都要设置背板。
金属棚子的优点是强度大,体积小,坚固耐用、防火,可以制成各种形状的构件,虽然初期投资大,但巷道维修工作量小,且可重复使用,最终成本还是经济的。。
支架的可缩性可以用卡箍的松紧程度来调节和控制。架在围岩压力的作用下,构件开始变形,使R1逐渐变大,当其和R2相等(或接近相等)并且沿搭接处作用的轴向力等于(略大于)箍紧螺栓所产生的摩擦力时,弧形顶梁即沿着柱腿弯曲部分产生相对滑移,支架下缩,从而减弱了因岩对支架的压力,支架构件在弹性力的作用下又恢复至原来的状态,继续支承地压。当地压再增至一定值时,又一次产生可缩现象,如此发展,直至可缩量消耗尽为止,此时,支架则成为刚性支架承载。此种可缩性金属支架的可编量远大于其它型式的支架,一般可达20一40cm。
-,为增强支架沿巷道轴线方向的稳定性,棚子之间应用金属拉杆通过螺栓、夹板等相互紧紧拉住,或打入撑柱撑紧。
可缩性拱形金属支架适用于地压大、压力不稳定和围岩变形大的巷道,断层破碎带地段,支护断面小于12m2。
(3)装配式钢筋混凝土支架
此种支架充分利用了混凝土与钢筋的受力特性。从图5—28中可以清楚看出混凝土在构件中承受压力,钢筋承受拉力。这种受力状态,不但提高了构件的承载能力,而且又节约了材料。
普通钢筋混凝土支架如图所示。其结构由顶梁、柱腿、背板、木楔等组成。构件的截面通常为矩形(实心或空心),为提高构件的断面利用率、根据混凝土主要起抗压作用的特性,将矩形断面改为“T”形断面,在承载能力基本相同的情况下, 重量降低40-60%,成本降低7一14%。梁和柱的接头一般为亲口接,其接合处应垫上防腐木塾或胶皮垫板。梁柱安设好后,用钢筋混凝土背板背实、背严。支架间用钢筋混凝土撑杆支撑,以增加巷道轴线方向的稳定性。
普通装配式钢筋混凝土支架,由于构件在地面预制,所以质量较高,架设后可立即承受地压。但不宜在有动压的地段使用。在地压稳定,服务年限较长以及断面小于12m2的巷道中使用效果较好。此种支架的缺点是构件重量大,又缺少效果较好的架设机械工人劳动强皮大。目前这类支架的使用量已逐渐减少。