U型鋼支架破壞的形式及原因(圖文)
時間：2022-10-13
U型鋼支架破壞的形式及原因
u型鋼支架破壞的形式和原因，u型鋼支架以其初始支護力高、抵抗速度快、支護強度大并具有一定的收縮等優(yōu)點。它廣泛應用于鶴壁礦主巷及軟弱圍巖中，對延長巷道使用壽命起著越來越重要的作用。但同時又因其技術要求高、重量重、架設困難。更主要的原因是成本過高，限制了其進一步的開發(fā)利用。此外，井下條件復雜，礦井壓力大，使得u型鋼支架受到不同程度的破壞。它們甚至可能不起作用。因此，合理有效地應用和維護對于延長u型鋼支架的使用壽命，減少巷道改造的次數(shù)和次數(shù)，節(jié)約大量巷道維護資金具有重要意義。
三層軌道下坡改造中U型鋼支架破壞的主要形式和原因，通過對各斷面u型鋼支架破壞情況的仔細觀察和分析，主要破壞形式和原因如下。
柱腿l型損傷:柱腿位置受到強大的壓力，單側或兩側發(fā)生l型彎曲變形，甚至在彎曲點發(fā)生斷裂，俗稱“跪腿”。這種現(xiàn)象使柱腿上部向巷道中部移動，減小了柱腿與頂梁接觸面到巷道中心的距離。在上部荷載的作用下，頂梁兩側沿柱腿溝槽向下滑動，從而引起巷道圍巖位移和斷面收縮。這種形式的u型鋼支架破壞主要發(fā)生在水流經(jīng)或靠近小型輸水斷層的濕砂質(zhì)泥巖中。
u型鋼支架破壞的原因:那里的巖石為軟弱的泥巖。具有吸水膨脹、降低甚至失去承載力的特點(曾敖試驗，這種巖石在地面通風潮濕的地方，一個月左右就會被侵蝕松動成樁，體積膨脹數(shù)倍于原來，承載力大大降低)。當有水經(jīng)過時。巖石因吸收水分而膨脹。產(chǎn)生巨大的變形能，迫使柱腿向巷道中間移動，此時巷道中間阻力較小或無-N阻力。如果柱腿植得比較牢固，上部被頂梁包住，就會造成柱腿埋得以上部分變形，使柱腿伸長彎曲，直至變成L形，使支座受損。
兩梁一梁和v形梁在上部均布荷載作用下破壞。沿柱腿上的凹槽滑下至某一部位。不再因為腿和夾子的限制而滑動。此時，頂梁受到上部圍巖的壓力。頂梁的拱位移了。輕癥會把屋頂先弄平，重癥會把屋頂做成輕微的v形。這種變形也可能將壓力傳遞給柱腿。頂梁與柱腿界面處形成壓力集中，引起開裂破壞。通過分析發(fā)現(xiàn)，這種破壞主要發(fā)生在受上采工作面影響較大的區(qū)域。上采工作面在開采過程中產(chǎn)生采動地壓。其峰值是靜壓的3~5倍。此外，采場還形成兩個移動應力疊加區(qū)。這導致支架長時間處于壓力增加的區(qū)域。負荷越來越大。u型鋼支架由于頂梁在巨大壓力下變形，使拱頂成之字形，嚴重時使其變成平緩的V字形。
