簡介
平板型掩護支架是套用最早和最廣的一種掩護支架。20世紀50年代我國開始套用(沿煤層傾斜推進的)掩護支架採煤法時,平板型支架一是重量較大,二是剛性或柔性較小的。以後隨著對掩護支架採煤法礦壓及其顯現規律的認識,支架逐步採用輕型的。偽斜柔性掩護支架採煤法試驗成功以後,主要套用的是柔性的輕型平板型支架。它主要由鋼樑和舊鋼絲繩組成。鋼樑可用礦用工字鋼、舊鋼軌或U形鋼,現多用礦用工字鋼。平板型掩護支架結構簡單、加工容易、搬運方便。為了適應不同煤層厚度、架寬的要求,鋼樑可一根組成,也可以由兩根或多根組合而成。
單根鋼樑平板型掩護支架
單根鋼樑平板型掩護支架的主要規格(架寬)有:2.2m、2.4m、2.6m、2.8m、3.0m、3.2m六種。鋼樑用11號礦(用)工(字)鋼,梁間距200-300mm,鋼樑下用2-3根∅ 22-32.5mm的舊鋼絲繩,以上二者通過六角螺栓和小墊板連線成一個柔性整體。
單根鋼樑平板型掩護支架一般在運輸平巷上方的區段煤柱上拆除,拆下的鋼樑經溜煤小眼送到區段運輸平巷。為了鋼樑拆運方便,所以將單根鋼樑最大長度規定為3.2m。平板型支架只能兩幫同時下放,考慮到鋼樑的最大長度,單根鋼樑平板型掩護支架的最適用的條件是厚度2.4-3.6m,傾角60°以上賦存比較穩定的煤層。
組合梁掩護支架
當煤層厚度大所需護架寬度大時,為了拆運方便和提高鋼樑的抗彎強度,要採用組合梁。組合梁由2段或2段以上的短梁搭接或對接而成。
兩段短梁搭接而成的組合梁由此組成的護架的主要規格:短梁用11號礦工鋼。護架上面的鋼絲繩主要用來防倒,稱為背繩,可用較細的∅ 22mm舊鋼絲繩,下繩用兩段∅32.5m的舊鋼絲繩,連線件用大墊板, 號大圓鋼卡子和小圓鋼卡子。搭接的鋼樑構成的掩護支架其寬度有較大的靈活性:不僅在安裝時寬度可調,而且在下放過程中,當煤層局部變薄時,可打點柱支撐鋼樑,鬆動螺帽後縮小架寬。
由多段礦用工字鋼構成的組合梁架寬主要規格和相應的型鋼、鋼絲繩參數:背繩∅22mm,其餘可用∅28-43.5mm的舊鋼絲繩。連線件為1號、2號大圓鋼卡子,小圓鋼卡子和大墊板。
組合梁也有利用夾板對接固定的,如利用這種組合梁支架開灤礦務局趙各莊煤礦在傾角75°、厚8-12m賦存穩定的煤層中,設計、套用了“雙地溝”平板形偽斜柔性掩護支架採煤法,取得了良好的技術經濟效果。該掩護支架寬8m,由兩段長各3m,一段由長2m的三段11號礦用工字鋼對接而成,每米4根鋼樑,用6條∅ 25-38mm的舊鋼絲繩,繩間距1m。
護架下方有兩個地溝,它相當於兩個獨立的偽斜工作面並排對接在一起,巷道布置如同厚煤層傾斜分層聯合布置。護架安裝時先擴巷形成水平分層工作面,採用金屬支柱和鉸接頂梁支護。在煤層中間留上寬為2m的煤台,在頂、底板側各掘一個獨立的地溝。下放護架時,在兩個地溝內分別打兩排眼,為不破壞煤台,兩地溝中的炮眼分別向頂底板偏+10°-15°,中間煤台在回採中常被壓酥碎落。兩地溝同時爆破,以保持支架始終垂直於煤層頂底板並有2°-3°的仰角,避免支架破壞。該法在煤層賦存穩定時能取得良好的技術經濟效果。
總結
平板型支架雖然有加工容易、搬運方便等優點,但當煤層厚度小於2m時,支架下空間狹小,不僅架下操作不便,而且爆破後易被碎煤堵塞,風流不暢,瓦斯稀釋和炮煙排除緩慢,影響安全生產、降低工時利用率。因此當煤層厚度較小時,應改用能使空間加大的非平板型掩護支架。同時在傾角較小時,也要採取便於支架下放的其他形式的支架。