[發(fā)明專利]一種用于沿空留巷巷旁支護(hù)的快裝高強讓壓墩柱支護(hù)工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310243956.3
• 申請日: 2023-03-15
• 公開（公告）號: CN116066151B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張小強;張鈺凱;王開;姜玉龍;張世玉;邱鵬奇;閆建兵;岳少飛
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21F15/02
• 代理公司: 太原高欣科創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 14109
• 代理人: 吳立;冷錦超

1.一種用于沿空留巷巷旁支護(hù)的快裝高強讓壓墩柱支護(hù)工藝，其特征在于，包括下述步驟，

S1：分析所要留巷巷道的寬度及高度，預(yù)先確定澆筑柔模混凝土墩柱的位置；

S2：所述柔模混凝土墩柱為上窄下寬的圓臺，橫截面均為圓形，由柔模袋（4）澆注而成；根據(jù)分離巖塊法計算所需柔模混凝土墩柱的最大支撐力，確定柔模混凝土墩柱的最小橫截面積，即圓臺頂部截面直徑；并計算柔模混凝土墩柱的斜面與豎直方向的夾角，以及確定鋼帶的厚度以及數(shù)量；

S3:?根據(jù)計算結(jié)果預(yù)制特定規(guī)格的柔模袋（4），并將鋼帶固定在柔模袋（4）上；預(yù)制方便拆卸的可伸縮快裝支架以及對拉錨索（7）用具；

S4:?在工作面推過后5~15m范圍內(nèi)在預(yù)定位置及時支護(hù)四根單體支柱（2），防止頂板大幅下沉；在單體支柱（2）的保護(hù)范圍內(nèi)進(jìn)行柔模混凝土墩柱的澆筑工作；首先利用可伸縮快裝支架撐開柔模袋（4），撐開柔模袋（4）后在預(yù)定的兩鋼帶之間的柔模袋（4）插入對拉錨索（7）進(jìn)行二次固定，隨即進(jìn)行高延性混凝土澆筑；澆筑完成一個柔模混凝土墩柱后隨著工作面的推進(jìn)進(jìn)行下一柔模混凝土墩柱的澆筑工作，施工工序以此類推；在混凝土達(dá)到峰值強度后撤去四根單體支柱（2）和可伸縮快裝支架，完成留巷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于沿空留巷巷旁支護(hù)的快裝高強讓壓墩柱支護(hù)工藝，其特征在于：在步驟S1中，柔模混凝土墩柱底面邊緣所在的位置距離實體煤壁的距離為留巷寬度，保證巷道斷面符合生產(chǎn)要求。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于沿空留巷巷旁支護(hù)的快裝高強讓壓墩柱支護(hù)工藝，其特征在于，在步驟S2中，圓臺頂部截面直徑的計算方式為：

????????????????????式（1）

式中：

q—改性混凝土抗壓強度（MPa）；

c—墩柱間距（m）；

L—留巷上方懸頂巖塊長度（m）；

θ—巖塊內(nèi)摩擦角（°）；

γB—巖塊容重(kN/m³)；

?h—留巷高度(m)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于沿空留巷巷旁支護(hù)的快裝高強讓壓墩柱支護(hù)工藝，其特征在于，在步驟S2中，由于混凝土澆筑時流動性較強，認(rèn)為漿液為六面等壓物體，鋼帶的厚度需要承載混凝土自重對水平方向的壓強和泵口壓力對水平方向的附加壓強，因此鋼帶處所受到的壓強用下式（2）計算：

?????????????式（2）

式中：

ρ—混凝土漿液平均密度(kg/m³)；

h—鋼帶所在位置距柔模袋（4）頂面的距離(m)；

g—混重力加速度(10m/s²)；

p_k—注漿口壓強(pa)；

D—鋼帶所在位置的直徑(m)；

根據(jù)材料力學(xué)二向應(yīng)力狀態(tài)分析，鋼帶截面上受到的應(yīng)力為：

??????????????????????????????式（3）

式中：

σ—鋼帶的抗拉強度(pa)；

δ—鋼帶的厚度(m)；

聯(lián)立上述式（2）與式（3）可知，鋼帶的厚度應(yīng)為：

??????????????????????????式（4）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于沿空留巷巷旁支護(hù)的快裝高強讓壓墩柱支護(hù)工藝，其特征在于：在步驟S3中，由于巷道施工的誤差和頂板下沉導(dǎo)致巷道高度的變化，柔模袋（4）高度要具有10%的富余量，根據(jù)留巷平均高度的1.1倍作為預(yù)制柔模袋（4）時的高度尺寸。