[發(fā)明專利]一種裂隙煤巖體準(zhǔn)三維預(yù)應(yīng)力加固方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711394376.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN108194100A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉立民;閆旭;呂國(guó)娜;張進(jìn)鵬;張付濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號(hào): E21D11/10
• 分類號(hào): E21D11/10;E21D20/00;E21D11/15;E21D20/02;C04B28/04
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 段毅凡

1.一種裂隙煤巖體準(zhǔn)三維預(yù)應(yīng)力加固方法，其特征在于，步驟如下：

第一步，錨網(wǎng)索初期支護(hù)

首先按照巷道斷面的設(shè)計(jì)形狀掘進(jìn)巷道，邊掘進(jìn)邊用噴漿機(jī)噴射混凝土，稱為初噴層，噴層厚度不小于50mm，以封閉軟弱破碎巷道圍巖表面；初噴完成后，在巷道的兩幫和頂板上按照900mm×700mm間排距布置安裝讓壓錨桿，在頂板中心線和兩側(cè)拱角部位分別安裝讓壓錨索，同時(shí)布設(shè)金屬網(wǎng)和鋼筋梯，使外壁形成柔性封閉拱，內(nèi)部形成初期錨網(wǎng)索擠壓加固拱，使初期支護(hù)設(shè)計(jì)讓壓量達(dá)到10-30mm，完成巷道錨網(wǎng)索的初期支護(hù)；

第二步，注漿加固

初期支護(hù)完成一段時(shí)間、待深井巷道圍巖部分卸壓并得到初步控制后，在巷道的兩幫和頂板打注漿錨桿鉆孔和安裝注漿錨桿；所述的注漿錨桿采用預(yù)應(yīng)力中空注漿錨桿，要求中空注漿錨桿的外徑D＝25mm，壁厚δ＝3.0-3.5mm，桿體上交叉布置6mm的注漿孔，并具有阻漿結(jié)構(gòu)，安裝后用快硬水泥藥卷封堵注漿孔；

將中空注漿錨桿與注漿管路連接，通過注漿泵向煤巖體中將注入膨脹性漿液，注漿壓力為2-3Mpa；注漿完成后，及時(shí)安裝托盤和螺母構(gòu)件，并施加設(shè)定的預(yù)應(yīng)力；

第三步，復(fù)噴

利用噴漿機(jī)再次噴射混凝土噴，稱為復(fù)噴，復(fù)噴厚度不小于100mm；此時(shí)，在錨桿錨索的軸向預(yù)應(yīng)力和膨脹漿液膨脹力的作用，在裂隙煤巖體中形成了準(zhǔn)三維預(yù)應(yīng)力加固拱；

第四步，反拱加固

待巷道處于基本穩(wěn)定狀態(tài)后，在巷道底板上開挖反拱，并噴射混凝土作為阻漿層，噴層厚度不小于50mm；然后向底板反拱圍巖中如同第二步那樣打孔安裝注漿錨桿、注漿和施加預(yù)應(yīng)力；最后用混凝土回填底板反拱空間至原巷道設(shè)計(jì)斷面，回填混凝土的強(qiáng)度設(shè)計(jì)為C40；

最終使巷道全斷面圍巖的煤巖體形成復(fù)合壓力拱。

2.如權(quán)利要求1所述的裂隙煤巖體準(zhǔn)三維預(yù)應(yīng)力加固方法，其特征在于，

所述的讓壓錨桿選用φ18/Q500左旋無(wú)縱肋高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿，采用150×150×10mm高強(qiáng)球形托盤，錨桿預(yù)緊力不小于40kN；

所述的讓壓錨索選用φ17.8mm×6000mm預(yù)應(yīng)力籠型讓壓錨索，采用300mm×300mm×12mm高強(qiáng)球形托盤，錨索預(yù)緊力不小于140kN，采用規(guī)格為CK2550樹脂錨固劑進(jìn)行錨固；

所述的鋼筋梯采用φ14圓鋼鋼筋全焊接而成；

所述的金屬網(wǎng)采用10#鐵絲制作的網(wǎng)格60×60mm的菱形金屬網(wǎng)。

3.如權(quán)利要求所述的裂隙煤巖體準(zhǔn)三維預(yù)應(yīng)力加固方法，其特征在于，

所述的噴射混凝土組成成份為：普通425硅酸鹽水泥200-220份、粉煤灰30-50份、細(xì)沙270-290份、碎石380-400份、速凝劑20-40份，減水劑2-3份；噴射時(shí)的水灰質(zhì)量比1：0.4-0.6；

所述的膨脹性漿液組成成份為：水1000份、超細(xì)水泥780-800份、粉煤灰100-120份,膨脹劑75-80份，減水劑2-3份。

上述份數(shù)指的重量份。