断层对U型钢支架承载性能影响规律研究

阚甲广¹，张农¹，刘宁宁²，杨森¹，梁东旭¹

1. 中国矿业大学矿业工程学院深部煤炭资源开采教育部重点实验室2. 煤炭科学技术研究院有限责任公司

摘 要：为了分析断层对U型钢支架承载性能的影响规律,基于断层参数和支架偏载对其承载能力的作用,以顾北煤矿北一（6-2）上山采区6煤底板专用回风巷为工程实例,采用现场调研、数值计算与工业性试验方法,研究了断层法距、倾角和位置对支架载荷的影响以及偏载支架的承载能力.结果表明:随法距增大,支架上最大弯矩先后在左肩角、左帮出现,之后在两帮出现,并在巷道与断层法距5m时取得最大值3.664MN·m;断层倾角为45°和60°时,支架弯矩分别取得最小和最大值;断层位于巷道顶板时支架弯矩取得最小值0.193 MN·m,断层越靠近底板对支架承载越为不利,支架顶梁与棚腿相比受断层位置变化影响较小;支架抗顶压能力较强,拱顶偏载荷载与均布荷载比值为1.0².0时有利于整体承载,肩部偏载对支架最为不利;拱顶偏载较小时,锁棚锚杆（索）的增加反而降低架棚承载能力.

关键词：断层;U型钢支架;承载性能;偏载;