[發明專利]一種用于構建巷道頂板厚層巖梁的柔性鋼絲束及支護方法

有效

• 申請號: 201810949665.5
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN108915731B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 張農;謝正正;魏群
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21D11/14
• 分類號: E21D11/14
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種用于構建巷道頂板厚層巖梁的柔性鋼絲束，其特征在于：它包括中心管（2），圍繞中心管（2）設置有多根平行鋼絲（1），多根平行鋼絲（1）與中心管（2）之間的縫隙處設有環氧結構膠（6），多根平行鋼絲（1）外側設有多個卡箍（3）；所述中心管（2）由鋼管（2-1）與塑管（2-2）構成，其中塑管（2-2）尾端套在鋼管（2-1）的前端，鋼管（2-1）前端設有多個均勻分布的多個倒刺（2-3），倒刺（2-3）用于將鋼管（2-1）與塑管（2-2）連接固定，多根平行鋼絲（1）前端均為楔形面（8），用于攪破錨固劑塑料袋，使錨固劑得到充分攪拌。

2.根據權利要求1所述的用于構建巷道頂板厚層巖梁的柔性鋼絲束，其特征在于：所述的多根平行鋼絲（1）為冷拔低碳鋼絲，鋼絲直徑為5mm~8mm，多根平行鋼絲（1）長度為3500mm~4000mm。

3.根據權利要求1所述的用于構建巷道頂板厚層巖梁的柔性鋼絲束，其特征在于：所述的中心管（2）長度與多根平行鋼絲（1）長度相同，中心管（2）管壁厚度為1.5mm~2.5mm，長度為3000mm~4000mm。

4.根據權利要求3所述的用于構建巷道頂板厚層巖梁的柔性鋼絲束，其特征在于：所述的鋼管（2-1）長度為400mm~600mm，所述的塑管（2-2）長度為3100mm~3600mm，塑管（2-2）有效保持鋼絲束整體的柔性，鋼絲束能夠彎曲，并保持鋼絲束的整體性。

5.根據權利要求1所述的用于構建巷道頂板厚層巖梁的柔性鋼絲束，其特征在于：所述的倒刺（2-3）在鋼管（2-1）側面上均勻分布6~8排，每排設置8~10個，倒刺（2-3）傾角為55°~75°，倒刺（2-3）高度為0.2mm~0.5mm。

6.根據權利要求1所述的用于構建巷道頂板厚層巖梁的柔性鋼絲束，其特征在于：所述的多根平行鋼絲（1）前端和尾端焊接固定，前端焊接長度為100mm~150mm，尾端焊接距離為50mm~80mm，多根平行鋼絲（1）前端為楔形面結構。

7.根據權利要求1所述的用于構建巷道頂板厚層巖梁的柔性鋼絲束，其特征在于：所述的多根平行鋼絲（1）上設有多個卡箍緊固，卡箍數量為3~5個。

8.一種使用權利要求1所述用于構建巷道頂板厚層巖梁的柔性鋼絲束的支護方法，其特征在于步驟如下：

步驟a：利用單孔超聲波檢測法測試巷道頂板松動圈的大小，通過檢測得到的聲波波速判斷頂板圍巖完整性，包括頂板圍巖是否存在裂隙和破壞；

步驟b：當測得頂板松動圈范圍為0~400mm，則判斷巷道頂板圍巖為穩定巖層；當測得頂板松動圈范圍為400mm~1500mm，則判斷巷道頂板圍巖為一般巖層；當測得頂板松動圈范圍為1500~3000mm，則判斷巷道頂板圍巖為不穩定巖層，從而完成當前試驗點巷道的穩定性評估；

步驟c：當判斷當前巷道頂板巖層為穩定巖層時，選取5根長度為3000mm的平行鋼絲（1）和等長中心管（2）構成柔性鋼絲束備用；當判斷當前巷道頂板巖層為一般巖層時，選取6根長度為3000~3500mm的平行鋼絲（1）和等長中心管（2）構成柔性鋼絲束備用；當判斷當前巷道頂板巖層為不穩定巖層時，選取7根長度為3500~4000mm的平行鋼絲（1）和等長中心管（2）構成柔性鋼絲束備用；

步驟d：在當前穩定性評估后的巷道進行支護，將根據當前巷道情況選擇合適的柔性鋼絲束將其前端放入到鉆孔中支護到頂板巖層當中，用張拉泵對柔性鋼絲束進行張拉預緊，從而達到控制不同頂板類型的巷道。