[發明專利]一種裂隙煤巖體準三維預應力加固方法

在審

• 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

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。