[發明專利]一種全斷面封閉囊袋支護結構

在審

• 申請號: 202211712329.1
• 申請日: 2022-12-29
• 公開（公告）號: CN116241272A
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 張群濤;楊建威;姜鵬飛;李嘉峰;李帥
• 申請（專利權）人: 中煤科工開采研究院有限公司
• 主分類號: E21D11/05
• 分類號: E21D11/05;E21D11/00;E21D20/00;E21D21/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

本發明提供了一種全斷面封閉囊袋支護結構，包括錨桿支護裝置、柔性囊袋、限位結構支架和泄壓閥；其中，錨桿支護裝置通過多個錨桿錨固在圍巖內，圍巖環繞形成通道；柔性囊袋的內腔填充有流體介質，柔性囊袋位于通道內并沿通道的周向延伸，柔性囊袋的外周面與通道的表面貼合接觸；限位結構支架沿通道的周向延伸，限位結構支架的外周面與柔性囊袋的內周面貼合接觸；泄壓閥與柔性囊袋的內腔相連通。本發明通過在限位結構支架和圍巖之間設置柔性囊袋，且柔性囊袋內腔填充有流體介質，可以實現限位結構支架與圍巖之間的接觸壓力動態平衡，減少應力集中，有效控制圍巖變形。

技術領域

本發明屬于巷道支護技術領域，具體地，本發明涉及一種全斷面封閉囊袋支護結構。

背景技術

我國煤礦開采深度逐年增加，深部開采引起的礦壓問題越來越突出，在高地應力的作用下，巷道圍巖變形量大、持續時間長，破壞嚴重。現有的錨桿支護、型鋼支護等多種支護技術有效控制了中淺部及賦存條件好的深部巷道圍巖穩定；多種圍巖控制技術的聯合和協同使用成為解決圍巖大變形控制難題的有效途徑。

然而巷道由于超挖、欠挖狀況的存在，導致巷道表面凹凸不平，傳統方式是在U型鋼支架架后充填碎矸石或木背板，使U型鋼支架與圍巖之間接觸，在圍巖變形過程中碎矸石或木背板之間產生應力集中，導致U型鋼部分區域產生集中變形，U型鋼支架局部變形導致支架可縮性能降低，喪失可縮性，難以有效支護圍巖，使得圍巖進一步變形和破壞，加劇了巷道的變形失穩。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明實施例提出一種全斷面封閉囊袋支護結構。

本發明實施例提出一種全斷面封閉囊袋支護結構，包括錨桿支護裝置、柔性囊袋、限位結構支架和泄壓閥；

其中，所述錨桿支護裝置通過多個錨桿錨固在圍巖內，所述圍巖環繞形成通道；

所述柔性囊袋的內腔填充有流體介質，所述柔性囊袋位于所述通道內并沿所述通道的周向延伸，所述柔性囊袋的外周面與所述通道的表面貼合接觸；

所述限位結構支架沿所述通道的周向延伸，所述限位結構支架的外周面與所述柔性囊袋的內周面貼合接觸；

所述泄壓閥與所述柔性囊袋的內腔相連通。

本發明實施例中的全斷面封閉囊袋支護結構，通過在限位結構支架和圍巖之間設置柔性囊袋，且柔性囊袋內腔中填充有流體介質，實現了限位結構支架和圍巖之間的主動接觸，有利于限位結構支架和圍巖之間的接觸壓力動態平衡，避免應力集中，從而提高了提高支護結構前期支護強度和錨桿預應力的擴散。

在本發明的一些實施例中，所述柔性囊袋沿周向相對的兩端銜接，所述限位結構支架沿周向相對的兩端銜接并圍設形成巷道。

在本發明的一些實施例中，所述全斷面封閉囊袋支護結構還包括設置于所述巷道的底部的底板。

在本發明的一些實施例中，所述柔性囊袋是由含橡膠涂層的丙綸墊布經非貫穿十字線縫制制得，所述橡膠涂層位于所述柔性囊袋的內部。

在本發明的一些實施例中，所述柔性囊袋的厚度為250～350mm。

在本發明的一些實施例中，所述含橡膠涂層的丙綸墊布的壁厚為2～3mm。

在本發明的一些實施例中，所述含橡膠涂層的丙綸墊布的抗拉強度不低于400MPa。

在本發明的一些實施例中，所述限位結構支架為U型鋼支架+錨網、工字鋼支架+錨網、和錨桿+鋼帶+錨網中的任一種組合結構。

在本發明的一些實施例中，所述限位結構支架的環寬不大于800mm。

在本發明的一些實施例中，所述限位結構支架的外周面與所述圍巖之間的間距為200～300mm。