[科普中國(guó)]-可縮性金屬支架

可縮性金屬支架的主要類(lèi)型有U型鋼拱形可縮性支架、U型鋼環(huán)形可縮性支架和梯形可縮性金屬支架。拱形支架在我國(guó)使用廣泛，特別是在巷道圍巖變形量和壓力較大的情況下，使用拱形支架更有其優(yōu)越性。

U型鋼拱形可縮性支架U型鋼拱形可縮性支架結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，承載能力大，可縮性較好，因而是U型鋼可縮性支架中使用最廣泛的一種。

U型鋼拱形可縮性支架一般由以下5部分組成：

（1）頂架，為圓形弧拱形。根據(jù)巷道斷面大小，支架受力、可縮量、運(yùn)輸條件等不同情況有一節(jié)或多節(jié)之分，國(guó)內(nèi)多用一節(jié)或兩節(jié)。

（2）柱腿，主要有兩種形式：一種是上部為圓弧形，下部為直線形；另一種為曲線形，它有一個(gè)或兩個(gè)曲率半徑。柱腿下部焊有長(zhǎng)方形或正方形底座。

（3）連接件，是連接、卡緊型鋼的裝置，是保證拱形支架具有一定工作阻力和一定可縮量的關(guān)鍵部件。

（4）架間拉桿，可將支架縱向連接起來(lái)，以增強(qiáng)支架的整體性和穩(wěn)定性。

（5）背襯材料，是支架與圍巖之間填充、隔離材料，主要有各種背板和金屬網(wǎng)等，其目的在于改善支架的受力狀況和保持圍巖穩(wěn)定1。

U型鋼環(huán)形可縮性支架環(huán)形可縮性支架又稱(chēng)封閉形可縮性支架，支架各節(jié)連接后形成一個(gè)封閉的環(huán)形，故因此而得名。封閉形支架與拱形、梯形支架不同處就在于其底部是封閉的，因此帶來(lái)兩個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)：由于支架本身是一個(gè)閉合體，其承載能力較拱形、梯形支架有較大提高，支架變形損壞??；由于支架底部封閉，對(duì)巷道底鼓有良好的控制作用，對(duì)巷道兩幫也有較強(qiáng)的控制能力。

環(huán)形可縮性支架結(jié)構(gòu)復(fù)雜、鋼材消耗多、成本高，通常只在圍巖松軟、采深大、壓力大、底鼓嚴(yán)重、兩幫移近量很大的巷道才使用這種支架。環(huán)形可縮性支架的主要架型有馬蹄形、圓形、方（長(zhǎng)）環(huán)形等2。

梯形可縮性金屬支架梯形可縮性金屬支架一般采用礦用工字鋼制做（也有用U型鋼制做的）。礦用工字鋼梯形可縮性支架是根據(jù)我國(guó)國(guó)情而發(fā)展起來(lái)的適用于采準(zhǔn)巷道、軟巖巷道和其他復(fù)雜條件巷道的一種新型支架。礦工鋼梯形可縮性支架與U型鋼可縮性支架相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝卸容易、造價(jià)較低，平均節(jié)約鋼材和支護(hù)成本均在30%以上，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

梯形可縮性支架比拱形可縮性支架的承載能力小，但它不破壞頂板，能保持頂板的完整性，且斷面利用率高。故在一定條件下梯形可縮性金屬支架也有較廣泛的應(yīng)用范圍和發(fā)展前途2。

金屬支架的選擇綜上所述，拱形、環(huán)形和梯形是金屬支架的三大類(lèi)型。就支架的承載能力、控制圍巖變形效果及可縮性而言，以環(huán)形支架最好，拱形支架次之，梯形支架較差；就支架結(jié)構(gòu)的繁簡(jiǎn)，支架加工、安設(shè)、回收、巷道斷面開(kāi)掘難易，巷道斷面利用率和支架成本高低，以及安設(shè)支架時(shí)對(duì)頂板和圍巖的破壞情況講，則以梯形支架最優(yōu)，拱形次之，環(huán)形較差。

拱形支架在我國(guó)使用廣泛，特別是在巷道圍巖變形量和壓力較大的情況下，使用拱形支架更有其優(yōu)越性。環(huán)形可縮性金屬支架的承載能力大，能有效地控制巷道底鼓和兩幫移近，適宜在圍巖壓力大，特別是兩幫壓力大、底鼓嚴(yán)重的巷道中使用。當(dāng)側(cè)壓和底鼓不甚嚴(yán)重、巷道壓力和圍巖變形亦不太大，可使用梯形可縮性金屬支架3。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

王強(qiáng) - 副教授 - 西南大學(xué)