[發明專利]過地質異常帶極破碎軟巖巷道的支護結構及其施工方法

有效

• 申請號: 201310399662.6
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN103557007A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 姚直書;程樺;唐永志;許紹東;榮傳新;宋海清;蔡海兵;王曉健;鄭騰龍
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及礦山巷道支護領域，具體涉及一種過地質異常帶極破碎軟巖巷道的支護結構及其施工方法。

背景技術

在煤礦深井巷道過斷層等異常地質帶時，由于地質構造的作用，異常帶內巖體異常破碎、松散、含水，掘進時巷道變形量太大，還有“似泥石流”現象，給施工和支護工作造成了極大的困難并存在重大的安全隱患。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種可避免異常地質帶段巷道出現多次破壞和返修等不利局面的過地質異常帶極破碎軟巖巷道的支護結構及其施工方法。

一種過地質異常帶極破碎軟巖巷道的支護結構，包括沿巷道內壁圓周方向設置的鋼板高強混凝土層，所述鋼板高強混凝土層由若干個弧形單體構件依次連接組成，所述弧形單體構件包括由鋼板制成的構件管體，所述構件管體的內部腔體中填充有高強微膨脹混凝土。

優選地，

所述弧形單體構件數量為6～8個。

優選地，

所述高強微膨脹混凝土為C80高強微膨脹混凝土。

優選地，

所述弧形單體構件接頭處設有可壓縮墊板。

優選地，

所述弧形單體構件的內弧面及接頭面處均設有向構件管體內腔方向的錨釘。

優選地，

所述弧形單體構件的圓周方向上均布開設二個注漿孔/吊裝孔。

優選地，

所述弧形單體構件的端面徑向方向上焊接有連接角鋼，連接角鋼上加工有螺栓孔。

優選地，

所述鋼板高強混凝土層與巷道內壁之間還依次設有的粉煤灰砂漿充填層及U36型支架。

一種過地質異常帶極破碎軟巖巷道的施工方法，具體步驟為：

一、在巷道中架設U36型支架；

二、在U36型支架上鋪設一層干硬性混凝土墊層；

三、在干硬性混凝土墊層上安設位于底部的弧形單體構件；

四、在底部弧形單體構件的二邊架設位于側向的弧形單體構件；

五、在兩側向的弧形單體構件頂部之間安裝位于上部的弧形單體構件；

六、一圈弧形單體構件安裝結束后，采用噴漿機向粉煤灰砂漿充填層噴射充填材料，形成整體支護結構。

在井下弧形單體構件安裝時，步驟三至五中的弧形單體構件的接頭處還放置有一塊可壓縮墊板。

本發明的結構優勢在于：1、適用性強，整圈支架可根據圓形巷道斷面的大小，采用數量可調的預制弧形單體構件在井下裝配而成。2、單體構件在地面可采用工廠化生產，質量可靠，制造方便。3、混凝土強度高(可達C80～100)，支架承載大，支護抗力大，且通過接頭處的可壓縮墊板和壁后粉煤灰砂漿充填層實現可縮讓壓，增阻特性好，架設后能立即承載。

本發明的方法優勢在于：施工方便，通過壁后充填層的壓縮變形可達到調壓作用、減小圍巖壓力的不均勻性，為支架提供了良好的受力條件，有利于結構承載力的發揮。

附圖說明

圖1為本發明的安裝結構示意圖。

圖2為本發明中弧形單體構件的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合具體實施例，對本發明做進一步說明。應理解，以下實施例僅用于說明本發明而非用于限制本發明的范圍。

參見圖1，本發明提供的一種過地質異常帶極破碎軟巖巷道的支護結構，包括沿巷道內壁圓周方向設置的支護層1，在現有技術中，支護層1的設置方式通常采用錨噴支護和金屬支架支護的方式，但是受到圍巖變形度及自身可縮量的限制，不能很好的解決背景技術中所述的技術問題。

為了解決在本說明書背景技術部分所述的目前公知技術存在的問題并克服其缺陷，本發明采取的技術方案為：如圖1所示，所述支護層1為由6～8弧形單體構件2依次連接組成的鋼板高強混凝土層，(當然，弧形單體構件數量也可根據實際圓形巷道斷面大小，進行對應調整，6～8個弧形單體構件為最優設計。)參見圖2，所述弧形單體構件2包括由20mm厚的鋼板制成的構件管體2a，所述構件管體2a的內部腔體中填充有C80高強微膨脹混凝土2b，形成鋼板高強混凝土弧形單體構件。單體構件在地面采用工廠化生產，質量可靠，混凝土強度高(可達C80～100)，具有支架承載大，支護抗力大的優勢。

本發明為了更進一步完善其結構，本發明的結構在具體實施時，還可以在以上所述的技術方案基礎上，采用下面的實施例：

實施例1

參見圖1，所述弧形單體構件2的橫截面呈矩形，接頭處設有20mm厚的可壓縮墊板3，實現可縮讓壓。

實施例2