内容发布更新时间 : 2024/5/3 21:18:05星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

U型钢架棚支护技术改进

发明人：马二强 宋建伟

U型钢架棚支护技术改进

深入探索与研究U型钢架棚支护的技术新方法，在不改变原材料及支护规格的情况下，最大限度的提高U型钢架棚支护的质量及抗压强度，主要分为改变以下五方面来实现。

1、改变原来U型钢拱型棚梁的搭接方式，由原来梁的左右不变压茬改为左右梁的上下交替压茬，实现拱形梁左右侧的分压作用。

2、改变原来拱型棚顶撑子的连接方式，由原来顶撑子的直线连接方式改为斜型人字形连接，从而提高拱形棚的抗侧压作用，也同时能够提高拱形棚的整体架棚质量，保证巷道的直线度。

3、在拱形棚的梁、腿搭接处各镶焊一U型抗压块，从而提高拱形棚的两侧及垂直抗压强度，减小棚子的缩进量，减轻棚子的变形量。

4、按照数学中的“黄金分割比例法”（1.618:1），把U型棚子的高宽比例按黄金分割比例设计，如：如果高为2.8米，棚宽就为2.8×1.618=4.53米，如果高为3.0米，棚宽就为3.0×1.618=4.85米。以此断面棚子施工出的巷道足以满足运输及采面回采的需求，而且巷道较为美观大方，同样也符合煤矿设计手册中对U型棚子的抗压设计，从而提高抗压能力。

5、在拱形巷道交叉点的施工中，抬棚梁使用拱形棚与梯形棚组合的桥式抬棚，从而提高交叉点抬棚的抗压强度。

特点；

1、通过拱形棚左右梁搭接压茬的改变，实现整个拱形梁的均衡受压，从而减小棚梁的应力变形。

2、通过拱形棚棚顶撑子连接的改变，实现了拱形棚梁的抗侧压能力，同时也提高了巷道整体的直线度以及架棚质量，从而提高了整体巷道的抗压力能力。

3、通过拱形棚子梁、腿部U型防滑抗压块的镶嵌，大大提高了拱形棚的两侧及垂直抗压强度，减轻了巷道的变形。

4、改变拱形棚子尺寸的设计，按黄金分割比例设计，可提高巷道的美观度，增强巷道的抗压能力。

5、组合型桥式抬棚梁的应用，极大程度的提高了拱形棚交叉点的施工质量，增强了交岔点的抗压能力，有效地保证了交叉点范围内的安全。

原理

1、提高U型钢棚梁的整体抗压能力，实现棚子的均衡受压。传统的U型钢棚架设方式为梁口搭接一致型（如图1--改进前），这样棚梁的承压很容易集中在巷道的一侧，使下搭接承压梁快速变形。因为，通过受力分析及巷道变形观察来看，只要是巷道的正顶或两囊的来压，下搭接承压梁承受力最大，在两梁搭接口处变形也最严重，应力变形到一定程度的时候，整架棚子就会扭曲变形。长时间以后，因局部出现的这种冲压区，就会导致整个巷道或者巷道部分段的棚子出现扭曲变形的后果。如果改变为左右梁上下交替压茬的支护方式后（如图2—改进后），一架棚子的承压梁在左则，另一架棚子的承压梁就会在右侧，这样，在任意两架棚子之间形成一个支撑平衡。以此类推，整个巷道棚梁受力左右均衡交替，也从而实现整条巷道棚子两侧的受