[发明专利]马头门复合支护结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿建井领域，具体的说，本发明涉及一种马头门复合支护结构及其施工方法。

背景技术

马头门作为井筒与车场巷道的连接处，其受力状态十分复杂，特别是马头门位于厚表土、薄基岩的特殊条件下，大断面马头门施工影响范围大、应力集中严重。受后续巷硐施工影响，围岩受到多次扰动，变形大、易产生失稳，造成马头门支护结构破坏。由于基岩段薄，表土层段井壁的壁基离马头门近，因此马头门支护结构破坏又会引起表土段井壁破裂，危及矿井安全。目前，已有多个井筒因马头门处施工修复等造成淹井的工程事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种马头门复合支护结构及其施工方法，以解决现有技术存在的大断面马头门处围岩发生大变形引起表土段井壁破坏的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种马头门复合支护结构的施工方法，其技术方案如下：

一种马头门复合支护结构的施工方法，包括以下步骤：对马头门施工时，采用锚网喷索一次支护，形成一次支护结构；其中，还包括以下步骤：在所述一次支护结构的表面覆盖多根型钢支架；喷射混凝土将所述型钢支架表面填平，形成混凝土复喷层；在所述混凝土复喷层上铺设可压缩材料，形成可压缩层；在所述可压缩层上浇筑钢筋钢纤维混凝土碹体。

根据上述马头门复合支护结构的施工方法的一种优选实施方式，其中，所述型钢支架为双层重叠式U36型钢，并且在形成所述混凝土复喷层后，还对所述型钢支架的壁后进行注浆充填。

根据上述马头门复合支护结构的施工方法的一种优选实施方式，其中，所述钢筋钢纤维混凝土碹体为采用CF60混凝土浇筑。

根据上述马头门复合支护结构的施工方法的一种优选实施方式，其中，所述可压缩层为20mm厚泡沫塑料夹层。

根据上述马头门复合支护结构的施工方法的一种优选实施方式，其中，在马头门施工时，采取从上向下分层施工，所述型钢支架竖直分布，并根据分层数将所述型钢支架分成相应节数。

根据上述马头门复合支护结构的施工方法的一种优选实施方式，其中，在每一分层施工时，每一分层正在施工的所述型钢支架下端设置有腰梁，以向所述型钢支架提供支撑，并且所述腰梁的上一分层的所述型钢支架的下端和下一分层的所述型钢支架的上端分别连接于所述腰梁的上表面、下表面。

根据上述马头门复合支护结构的施工方法的一种优选实施方式，其中，所述腰梁通过多个锚固件固定到马头门的围岩中。

根据上述马头门复合支护结构的施工方法的一种优选实施方式，其中，所述腰梁为工字梁。

根据上述马头门复合支护结构的施工方法的一种优选实施方式，其中，所述锚固件为钢钎托。

根据上述马头门复合支护结构的施工方法的一种优选实施方式，其中，还包括以下步骤：设置所述腰梁之后，在马头门端部两侧的位于同一高度的所述腰梁之间连接对撑梁，在所述对撑梁与上方的所述型钢支架之间连接斜撑梁，以形成整体空间结构；待浇筑的钢筋钢纤维混凝土碹体达到一定强度后，切割马头门净空间内的所述对撑梁和斜撑梁。

为了解决上述问题，本发明提供一种马头门复合支护结构，其技术方案如下：

一种马头门复合支护结构，包括采用锚网喷索的一次支护结构；其中，还包括：多根型钢支架，覆盖于所述一次支护结构的表面；混凝土复喷层，形成于所述型钢支架表面，用于将所述型钢支架表面填平；可压缩层，铺设于所述混凝土复喷层上；钢筋钢纤维混凝土碹体，设于所述可压缩层上。

根据上述马头门复合支护结构的一种优选实施方式，其中，所述型钢支架为双层重叠式U36型钢，所述可压缩层为20mm厚泡沫塑料夹层。

根据上述马头门复合支护结构的一种优选实施方式，其中，所述型钢支架、混凝土喷层、可压缩层从上向下分层设置，且所述型钢支架竖直分布，所述型钢支架的节数与分层数相等；相邻的两层所述型钢支架之间设有横向分布的腰梁。

由上分析，本发明在马头门一次支护结构的基础上，增设了二次支护空间结构，能够大大提高马头门支护结构的强度，特别适合于煤矿井筒马头门位于厚表土、薄基岩的特殊条件。

附图说明

图1为采用本发明优选实施例施工的马头门复合支护结构的纵向剖面图；

图2为采用本发明优选实施例施工的马头门复合支护结构的横向剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。