弧板型网壳支架产品介绍
软岩巷道支护一直是影响我国煤炭工业生产建设进一步发展的关键技术问题之一。深矿井地压强度高,在采动影响及冲击地压条件下,地层控制尤为困难,因而支撑系统越来越强化,如29U型钢支架需减小架距,增强联系杆,甚至要使用U36型钢;锚网喷支护要用型钢拱架加固,或者与锚索、围岩注浆等进行联合支护;这样虽能达到一定的支护效果,但支护费用很高。因此,中煤集团设计制造出一种新型网壳支架,这种网壳支架的主要支护特征概括为:“边掘边支,边支边让,先柔后刚,刚度足够,工序简单,价格低廉”。弧板型网壳支架护巷特征
1、“边掘边支”,及时支护。
弧板型网壳支架壁后充填可用矸石、灰包、混凝土预制板等充填,使网架与巷道轮廓迅速密贴,边掘边支,及时支护,这样一方面可使支架的支护阻力得以及时发挥,使围岩得以及时补强而在三向应力状态下工作;另一方面起到缓压、均压的作用,使支架沿巷道周边受力趋于均匀,处于良好的工作状态。
2、弧板型网壳支架具有足够的“刚度”。
3、“柔让适度”且“先柔后刚” 。
弧板型网壳支架的受力具有较复杂的成分:岩体的扩容、蠕变、长时强度的降低、破碎岩体粘结系数值的下降等,这一切均表现为岩体的宏观位移,任何刚性支架想完全阻止位移都将置自身于不利的境地。因此,巷道的稳定最终要通过支架、围岩的共同作用来完成。网壳支架在承受较大地应力的同时,反作用于围岩,使围岩收敛成为在支护控制下的收敛,通过支架的边支边让,破碎的岩体不断地收敛压密,形成一个稳定的承载圈,与支架共同承担地应力的作用。
弧板型网壳支架的可缩性来自于两个方面:
(1)支架与围岩接触的钢筋网架本身具有一定的可缩性;
(2)网壳支架片与片之间连接处的木垫板。
弧板型网壳支架工程应用分析
(1)用传统的金属支架或钢筋拱架作为混凝土喷层的加强肋,喷层内部产生较大的弯矩,需重点加强;采用半刚性钢筋网壳不仅提高了喷层承载能力,而且消除了喷层中的弯曲内力。
(2)弧板型网壳支架变被动支护为主动支护,在具有较大支护阻力的同时又具有良好的可缩性,而支架结构具有“先柔后刚”的特性,符合软岩支护的基本思想。
(3)通过现场对钢筋应变、巷道围岩位移及收敛的量测,可知网壳锚喷支护结构与围岩相互作用的整体性好,能够延长围岩的自稳时间,有利于充分发挥围岩自身的作用。
(4)使用网壳混凝土支架表明,该新技术施工安全、工艺可行,做到了一次支护成功,从根本上改变了某些巷道需要不断维修或返修的状况。
(5)弧板型网壳支架的成功应用为软岩支护提供了成功的经验。该新型支护结构设计合理,整体性强,具有抵抗巷道大变形的能力,与重型U钢支架相比,可节约钢材40%,降低支架直接成本30%左右,因而可在高应力软岩巷道支护中大力推广和应用。
