[發明專利]深部不穩定覆巖下沿空掘巷非均稱支護結構及施工方法

有效

• 申請號: 201710057785.X
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106894833B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 樊克恭;向喜偉;呂衛新;靳春強
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21D20/02
• 分類號: E21D20/02;E21D11/14;E21D11/15
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司37252
• 代理人: 陳海濱

1.一種深部不穩定覆巖下沿空掘巷非均稱支護結構，其特征在于：包括巷道頂板支護結構和巷道兩幫非均稱支護結構；巷道頂板支護結構包括鋼筋網、W鋼帶、高強預應力錨桿、由錨索和鋼梁組成的錨索鋼梁組合體，鋼筋網緊貼巷道頂板，W鋼帶布置于鋼筋網的外側，多根高強預應力錨桿垂直穿過W鋼帶、鋼筋網，高強預應力錨桿的錨固端連接于巷道頂板中，鋼梁的兩端開設有錨索孔，錨索穿過錨索孔、鋼筋網，錨索的錨固端連接于巷道頂板上部相對較穩定巖層中并且錨索的錨固端向巷道實體煤幫側偏向；巷道兩幫非均稱支護結構能夠實現有控讓壓，巷道兩幫非均稱支護結構包括沿空幫支護結構和實體煤幫支護結構；沿空幫支護結構包括鋼筋網、W鋼帶、高強預應力讓壓錨桿、由錨索和鋼梁組成的注漿錨索鋼梁組合體，鋼筋網緊貼巷道沿空幫，W鋼帶布置于鋼筋網的外側，多根高強預應力讓壓錨桿垂直穿過W鋼帶、鋼筋網，高強預應力讓壓錨桿的錨固端連接于巷道沿空幫中，鋼梁的兩端開設有錨索孔，注漿錨索穿過錨索孔、鋼筋網，注漿錨索的錨固端連接于巷道沿空幫中；實體煤幫支護結構包括鋼筋網、鋼筋梁與鋼帶托盤組件、高強預應力讓壓錨桿、由錨索和鋼梁組成的錨索鋼梁組合體，鋼筋網緊貼巷道實體煤幫，鋼筋梁與鋼帶托盤組件布置于鋼筋網的外側，多根高強預應力讓壓錨桿垂直穿過鋼筋梁與鋼帶托盤組件、鋼筋網，高強預應力讓壓錨桿的錨固端連接于巷道實體煤幫中，鋼梁的兩端開設有錨索孔，錨索穿過錨索孔、鋼筋網，錨索的錨固端連接于巷道實體煤幫中。

2.根據權利要求1所述的深部不穩定覆巖下沿空掘巷非均稱支護結構，其特征在于：還包括幫角錨桿，幫角錨桿的錨固端布置于巷道頂板和巷道底板中。

3.根據權利要求1所述的深部不穩定覆巖下沿空掘巷非均稱支護結構，其特征在于：巷道頂板支護結構中，多根高強預應力錨桿形成一排高強預應力錨桿，每隔一排高強預應力錨桿布置一根錨索。

4.根據權利要求3所述的深部不穩定覆巖下沿空掘巷非均稱支護結構，其特征在于：錨索交替靠近巷道的中部及巷道沿空幫側，錨索鋼梁組合體沿巷道延伸的方向布置。

5.根據權利要求1所述的深部不穩定覆巖下沿空掘巷非均稱支護結構，其特征在于：沿空幫支護結構中，多根高強預應力讓壓錨桿形成一排高強預應力讓壓錨桿，每隔兩排高強預應力讓壓錨桿布置注漿錨索鋼梁組合體；實體煤幫支護結構中，多根高強預應力讓壓錨桿形成一排高強預應力讓壓錨桿，每隔兩排高強預應力讓壓錨桿布置錨索鋼梁組合體。

6.根據權利要求5所述的深部不穩定覆巖下沿空掘巷非均稱支護結構，其特征在于：沿空幫支護結構中，注漿錨索鋼梁組合體豎向布置于巷道沿空幫的中上部；實體煤幫支護結構中，錨索鋼梁組合體豎向布置于巷道實體煤幫的上部。

7.根據權利要求1所述的深部不穩定覆巖下沿空掘巷非均稱支護結構，其特征在于：沿空幫支護結構中，注漿錨索的長度為煤柱寬度的3/5。

8.根據權利要求1所述的深部不穩定覆巖下沿空掘巷非均稱支護結構，其特征在于：實體煤幫支護結構中，錨索錨固端要位于相鄰工作面側向支承壓力峰值附近。

9.根據權利要求1至8任一項所述的深部不穩定覆巖下沿空掘巷非均稱支護結構，其特征在于：巷道頂板支護結構和實體煤幫支護結構中，錨索為鳥巢錨索。

10.一種深部不穩定覆巖下沿空掘巷非均稱支護結構施工方法，其特征在于，通過以下步驟實現權利要求1至9任一項所述的深部不穩定覆巖下沿空掘巷非均稱支護結構：

步驟一、巷道頂板上施工錨桿孔，布置鋼筋網、W鋼帶，安裝高強預應力錨桿；

步驟二、巷道沿空幫上施工錨桿孔，布置鋼筋網、W鋼帶，安裝高強預應力讓壓錨桿；

步驟三、巷道實體煤幫上施工錨桿孔，布置鋼筋網、鋼筋梁與鋼帶托盤組件，安裝高強預應力讓壓錨桿；

步驟四、巷道頂板上施工錨索孔并安裝鋼梁和錨索，巷道沿空幫上施工錨索孔并安裝鋼梁和注漿錨索，巷道實體煤幫上施工錨索孔并安裝鋼梁和錨索，對注漿錨索進行注漿加固。