掩护支架的结构设计

平板型掩护支架是国内最早的一种,其他形式的掩护支架是在平板型掩护支架的基础上演变而形成的。平板型掩护支架结构简单,由长度比煤层厚度小0.2～0.4 m直钢梁及钢丝绳构成。钢梁排列密度根据煤层厚度灵活掌握。煤厚为2.5～4 m时,钢梁密度为3～5根/m,煤厚为4～5 m时,钢梁密度为5～6根/m,钢梁可采用矿用工字钢、“U”形钢及旧钢轨。钢梁的规格应根据开采煤层厚度选用不同型号。架宽在2 m以下时,可选用矿用工字钢10号、18 kg/m钢轨;架宽在2.0 m以上时,选用矿用工字钢11号、“U”形钢18或24 kg/m钢轨。为便于运输,单根钢梁长度不宜超过3.0～3.2 m。单根钢梁平板型掩护支架的主要规格为2.2、2.4、2.6、2.8、3.0、3.2 m。理想适用条件:倾角大于60°,厚度为2.4～3.6 m,赋存稳定的煤层。钢梁垂直于煤层顶底板,沿走向布置4～5根/m,钢梁间夹方木荆条捆,使钢梁保持200～300 mm间距,排列好后用直径为22～43.5 mm的钢丝绳、夹板和螺栓将钢梁连接成一柔性掩护体。图11.3所示为平板型掩护支架结构。

图11.3　平板型掩护支架结构(www.xing528.com)

1—工字钢;2—钢丝绳;3—荆笆;4—压木;5—撑木

钢丝绳根数依据架宽确定。根据河北开滦、安徽淮南、重庆天府及中梁山矿区生产经验,架宽在2 m以下时用4～5根。为了防止钢丝绳松捻,要在其两端封口,每段钢丝绳长度为15～20 m,接头处用5～6个绳卡搭接。钢梁上交替铺设竹笆、荆笆或金属网,并用铁丝与钢梁拴紧,以隔离采空区矸石。竹笆宽度应稍小于钢梁长度,以避免支架下放过程中,竹笆挂住顶底板矸石被拉开,而发生漏矸现象。