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[摘 要]为提高架棚巷道的施工质量及架棚巷道的验收标准，文章结合架棚实际情况着重介绍了利用中腰线架棚技术的施工工序、安全技术措施等，并详细阐述了架棚过程中的允许偏差超出规定值的危害及允许偏差的检验方法。
[关键词]架棚 检验方法 扭矩
中图分类号：TU82 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）41-0258-01
随着煤矿开采深度的增加，有效的巷道支护问题将更加突出，目前在我国煤矿的开拓巷道中，“锚喷+钢支架”支护技术是一种比较常用的控制巷道围岩变形的方法。科学合理的技术措施是保证施工质量的前提，简单易行的检验方法则是提高施工质量的重要保障。因此，为了加强煤矿井巷工程质量管理，提高架棚质量，并便于检查验收支架的架设质量，进一步的研究分析架棚技术及允许偏差的检验方法有一定的现实意义，文章主要以可缩性钢支架的架设及检验进行论述。。
1 架棚过程中的关键点
巷道中腰线是确保巷道方位和标高的重要依据，也是提高架棚质量的关键因素。中线既是确保架棚直线度的标尺也是验证架棚是否迈步的必要条件。腰线既可以确保棚梁之间的平整度也可以配合中线验证钢棚是否迈步。因此，中腰线是确保架棚质量的关键点，在架棚过程中必须以中腰线为标尺制定技术措施并严格执行。
2 允许偏差超出规定值的危害及检验方法
2.1 允许偏差超出规定的危害
1）搭接长度及部分允許偏差超出规定值的危害
搭接长度太大将造成棚子顶梁至巷道腰线的距离偏小或棚腿至巷道中线的距离偏小，即造成巷道高度、宽度不符合设计要求，另外也将造成支架受力后的可缩量减少，在支架的实际承载能力达不到限值时，其材质发生塑性变形和破坏。搭接长度太小将导致卡缆的安设间距缩小，这也将对支架工作阻力造成一定的影响。支架间距是根据支架的承载能力、巷道顶板岩性及允许巷道最大位移量来确定的，因此如果支架间距太小，将造成支护材料的浪费并增加工人的劳动强度。反之，将使支架受力偏大而发生破坏。
2）卡缆螺栓扭矩达不到规定值的危害
卡缆是可缩性支架的关键部位，其结构和力学性质关系到支架性能的好坏，影响到支架初阻力和工作阻力的大小，支架的收缩性等【4】。卡缆螺栓的扭矩能否达到设计要求则是影响上述问题的关键。如果卡缆螺栓的扭矩达不到设计要求，将导致支架的工作阻力大幅下降，支架未达到设计的承载能力的限值时就开始收缩，难以发挥其良好的支护效果。
3）支架扭矩超出规定值的危害
支架扭矩也就是通常所说的支架迈步值。一般情况下，要求支架在断面上垂直于巷道中线（除特殊的迈步抬棚不作此要求）。如果支架扭矩太大，将造成支架在断面上与中线斜交，这样将使支架周围受力不均，容易出现局部过载，产生局部破坏，最终导致支架结构失稳。
4）棚腿斜度超出规定值的危害
棚腿的斜度包括两个方面，第一是指支架的前倾后仰，如果支架的前倾后仰值太大，将使支架受到小于承载能力的压力时，可能发生倾倒。失去其支撑能力。第二是指支架棚腿内扎或外撇（在梯形棚子中，指外撇值超过设计值）。如果内扎比较严重，支架受力后一方面将造成“蹬腿”现象，另一方面将导致卡缆的受力增大，造成卡缆螺栓损坏，整体支护失效。因此，无论哪种情况其偏差值超过规定，都将影响支架的受力状况。
综上所述，在架棚过程中如果允许偏差值不符合要求，将对整体支护效果造成一定的影响。因此，在施工过程中应采取有效的检验方法，以减小允许偏差项目的偏差值，确保支护质量。
2.2 允许偏差的校正及检验方法
在架棚巷道的质量验收过程中，常用的工具主要有钢卷尺、线绳、垂球、半圆仪等。首先必须选取检查点，允许偏差的检验主要是量取检查点处待检查支架的各种技术参数。
1）搭接长度及部分允许偏差的检验方法
搭接长度指为了棚腿与棚梁的联接固定，相互重合搭接的部分。在现场的检查过程中，主要采用钢卷尺直接量取，支架间距、卡缆间距及底梁深度在施工现场都可以采用钢卷尺直接量取。
2）卡缆螺栓扭矩的检验方法
螺栓的扭矩是指距螺栓中心一定距离施加的一个力偶，包括破坏扭矩和坚固扭矩，通常指把螺栓紧固完全的坚固扭矩。在现场主要采用力矩扳手紧固及检验。
3）支架扭矩的检验方法
在现场操作过程中，检验支架是否存在扭矩的方法是：找出待检验支架向后的第二架支架处巷道腰线与中线的交点，尺量至待检验支架腰线位置处与棚腿的交点的距离，求其差值。
4）棚腿斜度的检验方法
棚腿的斜度包括两个方面，第一是指支架的前倾后仰，第二是指支架棚腿内扎或外撇。棚腿的斜度主要有两种检验方法。
①在立柱的前侧面（内侧面）或后侧面（外侧面）挂1m垂线，垂直于垂线量垂点与立柱前侧面（内侧面）或后侧面（外侧面）间的距离（mm）。
②用半圆仪的弦长部分紧靠立柱的前侧面（内侧面）或后侧面（外侧面）进行测量并直接读取数值（°）。
3 架棚支护注意事项分析
（1）掘进割完进尺，把两边和工作面煤矸运干净，把掘进机退出，把切割头放在底板上，把隔离开关打到零位、闭锁，机组送电手把由司机保管，防止机组误动作伤人。如在其它地点架棚，必须停止运输机的运转，开关打到“零位”闭锁并留人看守。
（2）安全检查：先在用长柄工具对工作面敲帮问顶，处理工作面的零皮、片帮、马棚及聋石等，确认安全后，往前推移探梁。
（3）挖柱窝：班组长指定两人，在前探梁掩护下，在左右帮用尖锹掏出柱窝，柱窝挖到实底。
（4）支棚腿：由两人抬一根棚腿从机组两面分别进入，把电缆、水管、风筒等留到棚子以内，把棚腿顶住柱窝，扶正，穿上拉杆，把螺母上全。支腿上端应有切口，以便支设牢靠，且用木楔打牢，木棚腿间应用撑木固定牢靠。
（5）上棚梁：由两人抬一根棚梁到铲板前，站在专用台架上的人，每两人扛一头棚梁抬起，放在棚腿上，摆正，并放上刹顶木，然后用大锤敲击木楔打紧刹顶木。先刹棚子两头，再刹中间，严格按设计要求上背板。刹顶木采用偶数，防止应力集中。在高处工作时必须先搭好稳固的工作台，人员站稳，材料、工具拿牢，防止掉下伤人。
（6）检查棚子：棚不合格用大锤击打棚腿，再用板手把拉杆螺母与棚腿拧紧。拉杆齐全紧固，刹顶木均匀布置，数量齐全，刹紧背牢，保质保量，如铺设顶网时必须按规定搭接并联好。上梁时，要齐心协力，统一指挥和行动，抬梁人员配合协调，等梁安稳后再松开，与架棚无关人员不得在附近逗留。
（7）背帮：用背板把两帮背牢。巷道围岩特别破碎要满背，比较破碎要花背，如此循环进行下一架的架设。
（8）运送材料时，要根据材料的长度，重量安排好人员，两人或多人抬料时，在起拿、抬运、放下要相互配合好。
4 结论
1）中腰线是提高架棚质量，验证架棚过程中重要技术参数是否符合技术要求的主要依据。
2）合理有效的检验方法校正缩小架棚过程中的允许偏差，对指导生产提高架棚质量确保支护质量有一定的意义。
作者信息
参考文献
[1] 李凤仪等编.岩体开挖与维护[M].徐州：中国矿业大学出版社，2003.
[2]煤矿井巷工程质量检验评定标准.北京：煤炭工业出版设，1994.
[3]煤矿井巷工程质量验收规范.北京：煤炭工业出版设，2008.
作者简介
刘晓明（1979年5月），男，神华宁夏煤业集团梅花井煤矿现主要从事采矿工作2001年毕业于辽宁工程技术大学采矿工程专业，助理工程师，
[关键词]架棚 检验方法 扭矩
中图分类号：TU82 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）41-0258-01
随着煤矿开采深度的增加，有效的巷道支护问题将更加突出，目前在我国煤矿的开拓巷道中，“锚喷+钢支架”支护技术是一种比较常用的控制巷道围岩变形的方法。科学合理的技术措施是保证施工质量的前提，简单易行的检验方法则是提高施工质量的重要保障。因此，为了加强煤矿井巷工程质量管理，提高架棚质量，并便于检查验收支架的架设质量，进一步的研究分析架棚技术及允许偏差的检验方法有一定的现实意义，文章主要以可缩性钢支架的架设及检验进行论述。。
1 架棚过程中的关键点
巷道中腰线是确保巷道方位和标高的重要依据，也是提高架棚质量的关键因素。中线既是确保架棚直线度的标尺也是验证架棚是否迈步的必要条件。腰线既可以确保棚梁之间的平整度也可以配合中线验证钢棚是否迈步。因此，中腰线是确保架棚质量的关键点，在架棚过程中必须以中腰线为标尺制定技术措施并严格执行。
2 允许偏差超出规定值的危害及检验方法
2.1 允许偏差超出规定的危害
1）搭接长度及部分允許偏差超出规定值的危害
搭接长度太大将造成棚子顶梁至巷道腰线的距离偏小或棚腿至巷道中线的距离偏小，即造成巷道高度、宽度不符合设计要求，另外也将造成支架受力后的可缩量减少，在支架的实际承载能力达不到限值时，其材质发生塑性变形和破坏。搭接长度太小将导致卡缆的安设间距缩小，这也将对支架工作阻力造成一定的影响。支架间距是根据支架的承载能力、巷道顶板岩性及允许巷道最大位移量来确定的，因此如果支架间距太小，将造成支护材料的浪费并增加工人的劳动强度。反之，将使支架受力偏大而发生破坏。
2）卡缆螺栓扭矩达不到规定值的危害
卡缆是可缩性支架的关键部位，其结构和力学性质关系到支架性能的好坏，影响到支架初阻力和工作阻力的大小，支架的收缩性等【4】。卡缆螺栓的扭矩能否达到设计要求则是影响上述问题的关键。如果卡缆螺栓的扭矩达不到设计要求，将导致支架的工作阻力大幅下降，支架未达到设计的承载能力的限值时就开始收缩，难以发挥其良好的支护效果。
3）支架扭矩超出规定值的危害
支架扭矩也就是通常所说的支架迈步值。一般情况下，要求支架在断面上垂直于巷道中线（除特殊的迈步抬棚不作此要求）。如果支架扭矩太大，将造成支架在断面上与中线斜交，这样将使支架周围受力不均，容易出现局部过载，产生局部破坏，最终导致支架结构失稳。
4）棚腿斜度超出规定值的危害
棚腿的斜度包括两个方面，第一是指支架的前倾后仰，如果支架的前倾后仰值太大，将使支架受到小于承载能力的压力时，可能发生倾倒。失去其支撑能力。第二是指支架棚腿内扎或外撇（在梯形棚子中，指外撇值超过设计值）。如果内扎比较严重，支架受力后一方面将造成“蹬腿”现象，另一方面将导致卡缆的受力增大，造成卡缆螺栓损坏，整体支护失效。因此，无论哪种情况其偏差值超过规定，都将影响支架的受力状况。
综上所述，在架棚过程中如果允许偏差值不符合要求，将对整体支护效果造成一定的影响。因此，在施工过程中应采取有效的检验方法，以减小允许偏差项目的偏差值，确保支护质量。
2.2 允许偏差的校正及检验方法
在架棚巷道的质量验收过程中，常用的工具主要有钢卷尺、线绳、垂球、半圆仪等。首先必须选取检查点，允许偏差的检验主要是量取检查点处待检查支架的各种技术参数。
1）搭接长度及部分允许偏差的检验方法
搭接长度指为了棚腿与棚梁的联接固定，相互重合搭接的部分。在现场的检查过程中，主要采用钢卷尺直接量取，支架间距、卡缆间距及底梁深度在施工现场都可以采用钢卷尺直接量取。
2）卡缆螺栓扭矩的检验方法
螺栓的扭矩是指距螺栓中心一定距离施加的一个力偶，包括破坏扭矩和坚固扭矩，通常指把螺栓紧固完全的坚固扭矩。在现场主要采用力矩扳手紧固及检验。
3）支架扭矩的检验方法
在现场操作过程中，检验支架是否存在扭矩的方法是：找出待检验支架向后的第二架支架处巷道腰线与中线的交点，尺量至待检验支架腰线位置处与棚腿的交点的距离，求其差值。
4）棚腿斜度的检验方法
棚腿的斜度包括两个方面，第一是指支架的前倾后仰，第二是指支架棚腿内扎或外撇。棚腿的斜度主要有两种检验方法。
①在立柱的前侧面（内侧面）或后侧面（外侧面）挂1m垂线，垂直于垂线量垂点与立柱前侧面（内侧面）或后侧面（外侧面）间的距离（mm）。
②用半圆仪的弦长部分紧靠立柱的前侧面（内侧面）或后侧面（外侧面）进行测量并直接读取数值（°）。
3 架棚支护注意事项分析
（1）掘进割完进尺，把两边和工作面煤矸运干净，把掘进机退出，把切割头放在底板上，把隔离开关打到零位、闭锁，机组送电手把由司机保管，防止机组误动作伤人。如在其它地点架棚，必须停止运输机的运转，开关打到“零位”闭锁并留人看守。
（2）安全检查：先在用长柄工具对工作面敲帮问顶，处理工作面的零皮、片帮、马棚及聋石等，确认安全后，往前推移探梁。
（3）挖柱窝：班组长指定两人，在前探梁掩护下，在左右帮用尖锹掏出柱窝，柱窝挖到实底。
（4）支棚腿：由两人抬一根棚腿从机组两面分别进入，把电缆、水管、风筒等留到棚子以内，把棚腿顶住柱窝，扶正，穿上拉杆，把螺母上全。支腿上端应有切口，以便支设牢靠，且用木楔打牢，木棚腿间应用撑木固定牢靠。
（5）上棚梁：由两人抬一根棚梁到铲板前，站在专用台架上的人，每两人扛一头棚梁抬起，放在棚腿上，摆正，并放上刹顶木，然后用大锤敲击木楔打紧刹顶木。先刹棚子两头，再刹中间，严格按设计要求上背板。刹顶木采用偶数，防止应力集中。在高处工作时必须先搭好稳固的工作台，人员站稳，材料、工具拿牢，防止掉下伤人。
（6）检查棚子：棚不合格用大锤击打棚腿，再用板手把拉杆螺母与棚腿拧紧。拉杆齐全紧固，刹顶木均匀布置，数量齐全，刹紧背牢，保质保量，如铺设顶网时必须按规定搭接并联好。上梁时，要齐心协力，统一指挥和行动，抬梁人员配合协调，等梁安稳后再松开，与架棚无关人员不得在附近逗留。
（7）背帮：用背板把两帮背牢。巷道围岩特别破碎要满背，比较破碎要花背，如此循环进行下一架的架设。
（8）运送材料时，要根据材料的长度，重量安排好人员，两人或多人抬料时，在起拿、抬运、放下要相互配合好。
4 结论
1）中腰线是提高架棚质量，验证架棚过程中重要技术参数是否符合技术要求的主要依据。
2）合理有效的检验方法校正缩小架棚过程中的允许偏差，对指导生产提高架棚质量确保支护质量有一定的意义。
作者信息
参考文献
[1] 李凤仪等编.岩体开挖与维护[M].徐州：中国矿业大学出版社，2003.
[2]煤矿井巷工程质量检验评定标准.北京：煤炭工业出版设，1994.
[3]煤矿井巷工程质量验收规范.北京：煤炭工业出版设，2008.
作者简介
刘晓明（1979年5月），男，神华宁夏煤业集团梅花井煤矿现主要从事采矿工作2001年毕业于辽宁工程技术大学采矿工程专业，助理工程师，