[發明專利]一種深部圓形巷道防沖擊支護方法

有效

• 申請號: 202010958083.0
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112065461B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 左建平;劉海雁;劉德軍;文金浩;雷博;張琪;周鈺博
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: E21D11/20
• 分類號: E21D11/20;E21D11/00;E21D20/00;E21D11/18
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本發明提出了一種深部圓形巷道防沖擊支護方法，包括以下步驟：①圓形巷道開挖后，以巷道頂拱偏45°為起點，將已加工好的4段90°波紋鋼支架沿巷道環向進行安裝；②以巷道頂拱偏45°為起點，沿巷道環向安裝4段柔軟墊層；③同樣，將鋼管混凝土支架沿巷道環向進行安裝，鋼管混凝土支架的拼接處正好與波紋鋼支架、柔軟墊層的拼接處重合；④使用U型固定裝置將波紋鋼支架、柔軟墊層、鋼管混凝土支架在拼接處進行套裝，使得鋼管混凝土支架的套管正好被U型固定裝置所包圍；⑤在U型固定裝置的兩側翼緣安裝錨桿，錨桿通過翼緣中間的圓孔打入巷道圍巖中。本發明既能承受沖擊地壓所造成的大變形，又能充分發揮鋼管混凝土支架的支承力，具有良好的支護性能。

技術領域

本發明屬于巷道支護技術領域，涉及到沖擊地壓巷道的支護方法。

技術背景

近年來，隨著淺部煤炭資源的枯竭，煤礦開始向深部進軍，但各種問題隨之而來，這其中沖擊地壓所造成的問題尤為突出。據統計，煤礦90％以上的沖擊地壓事故都發生在巷道中，煤巖體所積聚的能量迅速拋向巷道空間內，造成設備損壞、巷道變形、人員傷亡，故急需一種能夠防沖擊的支護方法，有效解決沖擊地壓巷道的支護問題。

發明內容

為解決上述難題，本發明的目的是提出一種深部圓形巷道防沖擊支護方法。本發明通過以下技術方案實現：

①圓形巷道開挖后，以巷道頂拱偏45°為起點，將已加工好的4段90°波紋鋼支架沿著巷道環向進行安裝；②以巷道頂拱偏45°為起點，沿著巷道環向安裝4段柔軟墊層；③同樣，將鋼管混凝土支架沿著巷道環向進行安裝，鋼管混凝土支架的拼接處正好與波紋鋼支架、柔軟墊層的拼接處重合；④使用U型固定裝置將波紋鋼支架、柔軟墊層、鋼管混凝土支架在拼接處進行套裝，使得鋼管混凝土支架的套管正好可以被U型固定裝置所包圍；⑤在U型固定裝置的兩側翼緣安裝錨桿，錨桿通過翼緣中間的圓孔進入巷道圍巖中。

所述的以巷道頂拱偏45°為起點，分別安裝4段波紋鋼支架、柔軟墊層、鋼管混凝土支架，三者的安裝位置要一致，使得安裝完成后三者的拼接縫能夠位于一個平面內。

所述的波紋鋼支架由4段90°圓弧組成，每段波紋鋼支架由外環波紋板、腹板、內環波紋板組成，外環波紋板和內環波紋板的波峰高度相同，且都為腹板厚度的2～3倍。

所述的柔軟墊層是夾在波紋鋼支架和鋼管混凝土支架，厚度和波紋鋼支架腹板厚度相同，安裝位置和波紋鋼支架相同，且具有一定彈性，待沖擊地壓發生時，可減緩對變形鋼管混凝土支架的損壞。

所述的鋼管混凝土支架安裝位置與波紋鋼支架、柔軟墊層完全相同，安裝完成后，使用套管將4段90°支架進行連接，套管中心橫截面正對波紋鋼支架和柔軟墊層的拼接處，使其三者的拼接縫處于一個平面內，然后向注漿口內注漿。

所述的U型固定裝置，分別由弧線段、直線段、翼緣組成，弧線段用來包裹鋼管混凝土支架，直線段用來穩定波紋鋼支架和柔軟墊層，翼緣中心所設圓孔使錨桿正好穿過。

所述的U型固定裝置，其環向長度超出鋼管混凝土支架套管長度的10％～15％，軸向及平面內寬度正好能夠置放待固定的鋼管混凝土支架、柔軟墊層、波紋鋼支架，U型固定裝置安裝完成后，兩側翼緣和波紋鋼支架緊貼巷道壁，錨桿穿過兩側翼緣預設的中心孔進入巷道圍巖。

所述的U型固定裝置翼緣預設的中心孔與錨桿直徑一致，使得錨桿正好可以穿過。

所述的U型固定裝置的材料可為鋼、鐵、合金材料，壁厚為19～22mm，柔軟墊層可為塑膠、PVC等具有一定彈性的材料。