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[發明專利]一種裂隙煤巖體準三維預應力加固方法在審

專利信息
申請號: 201711394376.5 申請日: 2017-12-21
公開(公告)號: CN108194100A 公開(公告)日: 2018-06-22
發明(設計)人: 劉立民;閆旭;呂國娜;張進鵬;張付濤 申請(專利權)人: 山東科技大學
主分類號: E21D11/10 分類號: E21D11/10;E21D20/00;E21D11/15;E21D20/02;C04B28/04
代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219 代理人: 段毅凡
地址: 266590 山東省青島市經*** 國省代碼: 山東;37
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 煤巖體 準三維 預應力加固 注漿加固 裂隙 兩幫 巷道 噴射混凝土 承載能力 初期支護 頂板中心 讓壓錨桿 受力狀態 角部位 錨網索 膨脹性 掘進 反拱 錨索 噴射 混凝土
【權利要求書】:

1.一種裂隙煤巖體準三維預應力加固方法,其特征在于,步驟如下:

第一步,錨網索初期支護

首先按照巷道斷面的設計形狀掘進巷道,邊掘進邊用噴漿機噴射混凝土,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拱角部位分別安裝讓壓錨索,同時布設金屬網和鋼筋梯,使外壁形成柔性封閉拱,內部形成初期錨網索擠壓加固拱,使初期支護設計讓壓量達到10-30mm,完成巷道錨網索的初期支護;

第二步,注漿加固

初期支護完成一段時間、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應力中空注漿錨桿,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,并具有阻漿結構,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,及時安裝托盤和螺母構件,并施加設定的預應力;

第三步,復噴

利用噴漿機再次噴射混凝土噴,稱為復噴,復噴厚度不小于100mm;此時,在錨桿錨索的軸向預應力和膨脹漿液膨脹力的作用,在裂隙煤巖體中形成了準三維預應力加固拱;

第四步,反拱加固

待巷道處于基本穩定狀態后,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、注漿和施加預應力;最后用混凝土回填底板反拱空間至原巷道設計斷面,回填混凝土的強度設計為C40;

最終使巷道全斷面圍巖的煤巖體形成復合壓力拱。

2.如權利要求1所述的裂隙煤巖體準三維預應力加固方法,其特征在于,

所述的讓壓錨桿選用φ18/Q500左旋無縱肋高強預應力讓壓錨桿,采用150×150×10mm高強球形托盤,錨桿預緊力不小于40kN;

所述的讓壓錨索選用φ17.8mm×6000mm預應力籠型讓壓錨索,采用300mm×300mm×12mm高強球形托盤,錨索預緊力不小于140kN,采用規格為CK2550樹脂錨固劑進行錨固;

所述的鋼筋梯采用φ14圓鋼鋼筋全焊接而成;

所述的金屬網采用10#鐵絲制作的網格60×60mm的菱形金屬網。

3.如權利要求所述的裂隙煤巖體準三維預應力加固方法,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、細沙270-290份、碎石380-400份、速凝劑20-40份,減水劑2-3份;噴射時的水灰質量比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。

上述份數指的重量份。

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