一種軟巖巷道底臌四控支護(hù)技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種軟巖巷道底臌“四控”支護(hù)技術(shù)，其特征在于，根據(jù)軟巖巷道頂板、巷道兩幫、巷道兩底角和巷道底板四個部位的變形對所述巷道底臌影響機(jī)理，對所述四個部位進(jìn)行耦合支護(hù)加固，以控制所述巷道底臌，從而改善軟巖巷道底板的穩(wěn)定性。
【專利說明】一種軟巖巷道底臌四控支護(hù)技術(shù)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦巷道施工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種軟巖巷道底臌控制支護(hù)技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]軟巖巷道底臌一直是煤礦開采等地下工程中難以解決的問題之一，過大的底臌量嚴(yán)重地影響巷道或硐室的有效面積，威脅到礦井的通風(fēng)安全、瓦斯排放、材料運(yùn)輸?shù)日Ｉa(chǎn)系統(tǒng)和相關(guān)環(huán)節(jié)，而反復(fù)臥底后會影響巷道兩幫和頂板的穩(wěn)定性。
[0003]目前隨著巷道底板施工機(jī)具發(fā)展，底板錨固和注漿技術(shù)逐漸成熟，也有采用底板梁錨注結(jié)合的方式，但由于支護(hù)工程往往只對底板進(jìn)行，缺乏對其他部位整體研究，當(dāng)巷道承受采動影響后，上述加固方式不能協(xié)同承載，加之煤礦巷道圍巖強(qiáng)度往往較低，巷道底板變形又主要受構(gòu)造應(yīng)力控制，最終導(dǎo)致軟巖巷道底臌現(xiàn)象十分嚴(yán)重。上述原因造成軟巖巷道底臌問題，長期以來一直影響礦井安全生產(chǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于根據(jù)巷道頂板、兩幫、底角和底板四個部位變形對底臌影響機(jī)理，進(jìn)而提出一種新型支護(hù)技術(shù)來降低底板應(yīng)力集中程度，增強(qiáng)底板圍巖強(qiáng)度，改善軟巖巷道底板的穩(wěn)定性，以解決現(xiàn)有支護(hù)技術(shù)沒有對巷道底臌進(jìn)行整體性研究而造成嚴(yán)重的底臌問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供的軟巖巷道底臌“四控”支護(hù)技術(shù)包括:根據(jù)軟巖巷道頂板、巷道兩幫、巷道兩底角和巷道底板四個部位的變形對所述巷道底臌影響機(jī)理，對所述四個部位進(jìn)行耦合支護(hù)加固，以控制所述巷道底臌。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是將軟巖巷道頂、幫、底角和底板各部位變形看做整體進(jìn)行力學(xué)分析，根據(jù)上述四個部位變形對底臌的影響機(jī)理，對其進(jìn)行加固，以控制所述巷道底鼓，從而可以很好的保證軟巖巷道底板穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
[0008]在附圖中:圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的一種底臌“四控”支護(hù)布置示意圖。
[0009]附圖標(biāo)記說明。
[0010]I頂板錨桿和錨索；
2幫部錨桿；
3底角錨桿；
4反底拱加固板。

【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0012]本發(fā)明是根據(jù)軟巖巷道頂板、巷道兩幫、巷道兩底角和巷道底板四個部位的變形對所述巷道底臌影響機(jī)理，對所述四個部位進(jìn)行耦合支護(hù)加固，以控制所述巷道底臌。
[0013]以下將結(jié)合圖1通過【具體實(shí)施方式】來詳細(xì)介紹本發(fā)明所提供的底臌“四控”支護(hù)技術(shù)。
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的一種底臌“四控”支護(hù)布置示意圖。如圖1所示，在該實(shí)施方式中，在巷道頂板部位打入頂板錨桿和錨索I (其中，較長的為錨索，較短的為錨桿)以加固頂板，以使應(yīng)力更大程度地向頂板集中，由頂板經(jīng)兩幫傳到底板的應(yīng)力得以降低，使得底板所承載的應(yīng)力相應(yīng)減少；在巷道兩幫打入幫部錨桿2以加固兩幫，如此相當(dāng)于增大了底板的受約束范圍，使得發(fā)生底臌的底板寬度減小，而由于底臌量的大小與發(fā)生底臌的底板寬度成正相關(guān)，所以加固巷道兩幫后可降低底臌量；在巷道底角部位打入底角錨桿3以加固巷道兩底角，進(jìn)而可以抑制兩幫對底板的擠壓，切斷底板塑性滑移線，從而抑制底臌；在底板布置混凝土反底拱加固板4，該混凝土反底拱具有較高且均勻地作用于巷道底板上的支護(hù)阻力，同時形成圍巖支護(hù)體封閉式結(jié)構(gòu)，以提高支護(hù)效果。
[0015]本說明結(jié)合直墻半圓拱型巷道，其中，頂部錨桿I可以米用Φ 18mmXL210mm的樹脂螺紋鋼錨桿，間排距為700mmX 700mm ;頂部錨索采可以用Φ 15.2mmXL6500mm高強(qiáng)低松弛鋼絞線，排距為1600mm;鋪設(shè)Φ6.5mm鋼筋網(wǎng)，C30栓噴層，厚150mm，一次完成。
[0016]幫部錨桿2可以采用Φ 18mm左旋無縱筋等強(qiáng)螺紋鋼錨桿，長2100mm，間排距為700mmX700mm;兩幫各打一根，傾角成15°打在幫角上部，排距為700mm，錨固劑采用CK2350型樹脂藥卷2卷，錨桿預(yù)緊力不小于8t。
[0017]底角錨桿3可以采用Φ43πιπι管縫式錨桿，長度2000mm，傾角為45°，每側(cè)兩根，間排距為500 X 700mm，內(nèi)插Φ20πιπι長度1800mm螺紋鋼錨桿，并注水泥漿。
[0018]反底拱4可以為C30鋼筋混凝土，水泥采用425#普通硅酸鹽水泥，內(nèi)摻防水劑，反底拱中間采用Φ6.5mm鋼筋連接底角錨桿，反底拱形狀設(shè)計(jì)為橢圓弧形，厚度設(shè)計(jì)為200mm,拱高為 1000mm。
[0019]應(yīng)該理解的上述尺寸僅僅是示例性的，并不用于限制本發(fā)明。而且，在支護(hù)過程中可以同時配合其他相應(yīng)支護(hù)措施、支護(hù)過程設(shè)計(jì)來進(jìn)行支護(hù)。
[0020]在某礦西翼軌道大巷底臌控制中，使用現(xiàn)有支護(hù)技術(shù)，工程底臌嚴(yán)重，需要經(jīng)多次臥底擴(kuò)刷，但是依舊難以從根本解決問題，采用本發(fā)明提供的軟巖巷道底臌“四控”支護(hù)技術(shù)之后，對該段巷道進(jìn)行了為期3個月的底臌量監(jiān)測，底板在40天以后處于穩(wěn)定期，最大底臌量為10.35_，表明底臌“四控”支護(hù)技術(shù)有效地解決了此工程底臌問題。
[0021]應(yīng)該指出的是，上述【具體實(shí)施方式】僅是舉例性說明，而不是對本發(fā)明的限制，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換均屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種軟巖巷道底臌“四控”支護(hù)技術(shù)，其特征在于，根據(jù)軟巖巷道頂板、巷道兩幫、巷道兩底角和巷道底板四個部位的變形對所述巷道底臌影響機(jī)理，對所述四個部位進(jìn)行耦合支護(hù)加固，以控制所述巷道底臌。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟巖巷道底臌“四控”支護(hù)技術(shù)，其特征在于，加固所述巷道頂板，使應(yīng)力向所述巷道頂板集中，由所述巷道頂板經(jīng)巷道兩幫傳到巷道底板的應(yīng)力得以降低，使得所述底板所承載的應(yīng)力減少。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟巖巷道底臌“四控”支護(hù)技術(shù)，其特征在于，加固所述巷道兩幫，以增大所述巷道底板受約束范圍，使得發(fā)生底臌的巷道底板寬度減小，由于底臌量的大小與發(fā)生底臌的底板寬度成正相關(guān)，進(jìn)而降低了底臌量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟巖巷道底臌“四控”支護(hù)技術(shù)，其特征在于，加固所述巷道兩底角，以抑制所述巷道兩幫對所述巷道底板的擠壓，切斷底板塑性滑移線，從而有效控制底臌。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟巖巷道底臌“四控”支護(hù)技術(shù)，其特征在于，布置混凝土反底拱加固底板，所述混凝土反底拱具有均勻作用于所述巷道底板上的支護(hù)阻力，同時形成圍巖支護(hù)體封閉式結(jié)構(gòu)，以提高支護(hù)效果。
【文檔編號】E21D20/00GK104165060SQ201410313796
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】楊軍, 郭志飚, 王炯, 石海洋 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)(北京)