对于深埋、软弱矿山巷道,可缩性金属支架是常用的支护形式,以适应围岩发生较大变形及其压力。针对封闭式可缩性金属支架,考虑在较大荷载作用下或围岩产生较大变形情况下支架节产生缩动时,进行其内力的计算。实际上,地下结构为超静定结构,支架缩动为非可逆过程,且缩动后支架形状会产生变化、卡缆将限制支架变形,这些都将使支架产生残余内力。通过计算支架的缩动残余内力、卡缆作用残余内力和荷载作用内力,并相叠加,进而获得支架缩动后支架的真实内力,从而为可缩性支架的设计计算提供依据。
针对极难维护放顶煤回采巷道的变形特点,采用ANSYS程序进行了巷道支架架型选择的计算机模拟设计,确定了放顶煤回采巷道在不同架型和不同布置位置条件下的最优架型;进行了支架承载能力的工程力学计算,并在实验室进行了不同荷载形式下的支架整体工作性能试验;应用以上成果,运用关键技术成功地维护了高地应力区极松散围岩放顶煤回采巷道。对巷道维护提供了有价值的指导或参考。
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