[發明專利]動壓軟巖巷道基于鋼管混凝土支架的復合支護裝置

有效

• 申請號: 200910241815.8
• 申請日: 2009-12-09
• 公開（公告）號: CN101725362A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 高延法;王軍;曲廣龍
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: E21D19/00
• 分類號: E21D19/00;E21D15/02;E21D20/02
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮勇

技術領域

本發明涉及一種軟巖巷道支護裝置，尤其涉及一種動壓軟巖巷道基于鋼管混凝土支 架的復合支護裝置。

背景技術

隨著目前煤礦開采深度的增加，軟巖問題愈趨嚴重，動壓軟巖巷道的支護難題越來 越突出。動壓軟巖巷道的特點包括以下三個方面：一是圍巖所處的巖體環境，表現為巖 體軟弱、破碎、松散，構造應力復雜，受擾動影響頻繁等；二是圍巖的物理和力學性 能，表現為巖石強度低、風化嚴重、流變性大、膨脹性大等；三是圍巖的工程特征，表 現為巷道來壓顯現強烈，圍巖變形具有四周來壓特點和顯著的時間效應，初期來壓快， 變形量大，穩定后圍巖仍以一定速度長時間持續大變形，圍巖的穩定難以控制。

現有技術中，在軟巖巷道支護方面，形成了錨噴、錨網噴、錨噴網架、錨注、預應 力錨索支護系列技術、鋼架支護系列技術、鋼筋混凝土支護系列技術、料石碹支護系列 技術、注漿加固和卸壓支護系列技術。

目前，U型鋼可縮性支架、錨噴網支護、具有可縮性或讓壓裝置的全封閉支護系統、 針對關鍵部位的復合支護是煤礦動壓軟巖巷道支護的主要方法。但是動壓軟巖巷道的支 護效果不僅取決于支護方式的選擇，還與巷道所處的地質條件、圍巖應力狀態等有關。

上述現有技術至少存在以下缺點：

對動壓軟巖巷道的圍巖控制，現有的支護技術要么不能取得預期的支護效果，難以 控制動壓軟巖巷道的長期變形，支護阻力不足，巷道變形量大；要么支護投入太高，煤 礦難以承受支護成本，不利于煤礦高產、高效。

發明內容

本發明的目的是提供一種結構簡單、成本低、支護阻力強，且能控制巷道變形的動 壓軟巖巷道基于鋼管混凝土支架的復合支護裝置。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明的動壓軟巖巷道基于鋼管混凝土支架的復合支護裝置，包括鋼管混凝土支 架，所述鋼管混凝土支架與被支撐的圍巖之間設有柔性均壓卸壓層。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明所述的動壓軟巖巷道基于鋼管混凝 土支架的復合支護裝置，由于包括鋼管混凝土支架，鋼管混凝土支架與被支撐的圍巖之 間設有柔性均壓卸壓層。鋼管混凝土支架是剛性支護體，柔性均壓卸壓層與鋼管混凝土 支架結合，使得整個支護體系剛柔并濟，結構簡單、成本低、支護阻力強，且能控制巷 道變形。

附圖說明

圖1a為本發明中鋼管混凝土支架具體實施例一的結構示意圖；

圖1b為本發明中鋼管混凝土支架具體實施例二的結構示意圖；

圖1c為本發明中鋼管混凝土支架架間拉桿連接示意圖；

圖2為本發明中柔性均壓卸壓層作用原理示意圖；

圖3為本發明中圍巖注漿錨桿橫斷面布置示意圖；

圖4a為本發明中鋼管混凝土支柱具體實施例一的支護結構示意圖；

圖4b為本發明中鋼管混凝土支柱具體實施例二的支護結構示意圖；

圖4c為本發明中鋼管混凝土支柱具體實施例三的支護結構示意圖；

圖5為本發明動壓軟巖巷道基于鋼管混凝土支架的復合支護裝置的結構示意圖。

具體實施方式

本發明的動壓軟巖巷道基于鋼管混凝土支架的復合支護裝置，其較佳的具體實施方 式是：

包括鋼管混凝土支架，鋼管混凝土支架與被支撐的圍巖之間設有柔性均壓卸壓層。

還可以包括圍巖注漿加固裝置，圍巖注漿加固裝置包括多根中空的圍巖注漿錨桿， 圍巖注漿錨桿垂直打入圍巖后，通過中空錨桿向圍巖注漿，錨桿的外端與圍巖表層的噴 射混凝土層固為一體。

噴射混凝土層礦業覆蓋一層柔性密封層，或在圍巖表層與噴射混凝土層之間還可以 設有柔性密封層。

鋼管混凝土支架可以設有支撐立柱，支撐立柱可以為直立柱形或“Y”形柱或“T” 形柱。支撐立柱可以采用鋼管混凝土支柱或液壓支柱等。

柔性均壓卸壓層可以包括編織袋充填體或木板填充體等，所述編織袋充填體內裝有 煤矸石或其它填充材料，煤矸石粒徑可以為R≤10mm，這里的粒徑指非規則塊狀物體的 最大長度。

柔性密封層可以包括以下一種或多種材料：防水卷材、混凝土噴層、聚氨酯類材料 噴層、馬麗散、羅克休、瑞米噴涂II號等。

鋼管混凝土支架可以為圓環形支架或直墻半圓拱加反底拱支架等。鋼管混凝土支架 可以有多個，相鄰的鋼管混凝土支架之間通過拉桿連接。