缺点:强度低、易破坏、不 防火、易腐蚀、风阻大
适用条件:巷道服务期较短、 压力小、断面积不大
工字钢可缩性梯形支架井下应用
埋深小于400m的煤巷,支护没有问题
工字钢可缩性梯形支架结构
适用巷道:
•围岩比较稳定 •受动压影响 •变形200—500mm
工字钢梯形支架破坏形式
U型钢可缩性拱形支架
两相邻采空区周围的应力分布
开采形成的支承压力
老顶断裂前的结构形式及其周围的应力再分布 A—应力增高区; B—应力降低区; C—应力不变区
煤巷上方应力升高
围岩松软破碎; 受采动强烈影响,地应力大; 巷道剧烈变形;
煤柱底板应力分布
英国煤柱应力测量结果
煤柱应力
圆形巷道受均布载荷围岩应力
圆形巷道受不等载荷围岩应力
不同类型覆岩开采后的破坏情况
1—冒落带; 2—裂隙带 a—覆岩为软岩层; b—覆岩为中硬岩层; c—覆岩为坚硬岩层
开采后上覆岩层分区与分带
A— 煤壁支撑影响区(a—b); B—离层区(bc); C—重新压实区(cd); I—冒落带; II—裂隙带; III—弯曲下沉带; —支撑影响角
工作面周围应力集中
巷道影响区
是指巷道周围岩体中由于掘进巷道而使 应力比原岩应力发生明显变化(大于5%) 的地区。
松脱压力可采用松散介质极限平衡理论或块 体极限平衡理论进行分析和估算。
变形压力
是指由于围岩产生指向巷道(硐室)的位移时挤压支护 体而造成的压力。
它在围岩与支护体相互作用过程中施加于支护体上。 在“围岩–支架”力学体系中,只要围岩变形而支护体 又限制其变形,围岩就对支护体施加变形压力。
变形压力和支护体的刚度有关。在一定的条件下,支 护体刚度越大,变形压力也越大。围岩变形不仅包括 弹性变形,塑性变形,而且还包括与时间有关的流变 变形。对于松软岩体尤为明显,其值远比弹、塑性变 形大,而且随时间而不断增加,因而支护体所受到的变 形压力也不断增加。