[發明專利]一種巷道支護結構及方法

在審

• 申請號: 201811523726.8
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109578012A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 王子越;姜鵬飛;楊建威;劉暢;鄭仰發
• 申請（專利權）人: 天地科技股份有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/14;E21D11/18;E21F17/18
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明涉及巷道支護技術領域，尤其涉及一種巷道支護結構及方法，其中巷道支護結構包括支撐部件和充氣部件，支撐部件沿巷道的圍巖表面設置，且支撐部件與巷道的圍巖表面之間具有間隙，充氣部件包括氣囊，氣囊設置于間隙中，氣囊可充氣膨脹充填間隙。本發明將支撐部件架設在巷道內，配合巷道內圍巖的形狀，在頂板和兩幫的巖壁與支撐部件之間鋪設充氣部件的氣囊，在支撐部件和圍巖形成的空間限制下對氣囊進行充氣，氣囊膨脹后充填支撐部件與圍巖之間的間隙，能夠對圍巖施加主動作用力，有效提高成巷速度，避免采掘接續失調。在巷道圍巖壓力大時又可壓縮氣囊，進行柔性讓壓，支護效果好；具有氣囊及支撐部件可回收重復利用，支護成本低等優點。

技術領域

本發明涉及巷道支護技術領域，尤其涉及一種巷道支護結構及方法。

背景技術

隨著煤礦開采深度和強度的不斷增加，巷道壓力不斷加大，巷道變形難以控制，巷道支護難度不斷增加，且要求巷道支護速度不斷提高。目前煤礦巷道主要采用兩種支護方式：一是預應力錨桿索主動支護；二是架鋼棚被動支護。預應力錨桿索支護為一種主動支護方式，可有效對圍巖施加預應力，抑制圍巖原生裂隙的張開，維護圍巖自身結構的完整，保持圍巖的自承能力，在復雜困難巷道條件下取得良好的應用效果。但是錨桿索支護施工過程包括打孔，輸送、攪拌錨固劑，安裝預緊錨桿索等環節，施工過程較為繁瑣，用時長，成巷速度遠遠低于工作面回采速度，導致采掘接續緊張，不能滿足煤礦高產高效的要求。架鋼棚被動支護施工較為簡便，成巷速度快。架鋼棚為被動支護，鋼棚與巖壁不能貼合，中間有空隙。待圍巖發生變形，頂板下沉，兩幫移近，巖壁與鋼棚接觸后，鋼棚才能提供變形抗力，發揮支護作用。但圍巖裂隙已經張開，完整性下降，自承能力喪失，其后期變形難以有效控制。支護效果較差限制架鋼棚被動支護只能在地質條件簡單，圍巖壓力較小的條件下應用。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是解決現有的巷道支護結構施工繁瑣，用時長，成巷速度慢，支護效果不佳的問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種巷道支護結構，包括支撐部件和充氣部件，所述支撐部件沿巷道的圍巖表面設置，且所述支撐部件與所述巷道的圍巖表面之間具有間隙，所述充氣部件包括氣囊，所述氣囊設置于所述間隙中，所述氣囊可充氣膨脹充填所述間隙。

其中，所述支撐部件包括鋼拱架，所述鋼拱架的形狀與所述巷道的圍巖表面相配合。

其中，所述支撐部件還包括鋼筋網，所述鋼筋網鋪設于所述鋼拱架與所述氣囊之間。

其中，所述巷道支護結構還包括壓力檢測部件，所述壓力檢測部件設置于所述氣囊與所述巷道的圍巖表面之間。

其中，所述壓力檢測部件為壓力表。

其中，所述氣囊包括承載骨架和涂層，所述涂層附著于所述承載骨架的外側形成所述氣囊的腔壁。

其中，所述承載骨架由簾子布制成。

其中，所述充氣部件還包括充氣泵，所述充氣泵與所述氣囊連通，以為所述氣囊充氣。

其中，所述氣囊上設有單向進氣閥，所述充氣泵與所述單向進氣閥連通。

本發明還提供了一種巷道支護方法，包括以下步驟：

S1，巷道沿斷面挖掘完成后，在圍巖表面鋪設可充氣的氣囊；

S2，在氣囊的背向圍巖表面的一側鋪設鋼筋網；

S3，在鋼筋網背向圍巖表面的一側架設鋼拱架；

S4，通過充氣泵向氣囊內充氣，氣囊膨脹后充填鋼拱架與圍巖表面之間的間隙；

S5，通過壓力表監測氣囊對圍巖的作用力，達到設計壓力后停止充氣。