[实用新型]深井高应力软岩巷道U型钢增强复合锚网支护结构

说明书

技术领域

本实用新型属于煤矿巷道支护技术领域，具体涉及到深井高应力软岩巷道U型钢增强复合锚网支护结构。

背景技术

当前，对于煤矿高地压软岩巷道支护的主要方法即为可缩性U型钢支架，但是随着矿井开采深度的不断增加，随之而来的高地应力、大变形、软岩问题日益突出，采用的可缩性U型钢支架支护的软岩巷道常出现支架被破坏的情况，顶板，两帮及底臌均有不同程度的损坏，巷道断面不断减小，不得不经常维修，前修后坏，使用周期短，维护成本不断提高。

现有技术中，针对可缩性U型钢支架的改进措施有许多，如中国专利(申请号：200810004403.8，发明名称：可缩刚性间转换的U型钢支架搭接段连接方法)，利用在U型钢支架搭接段搭接的一型钢上焊接阻滑块，使得U型钢支架具有从可缩支架向刚性U型钢支架转换的特性；又如中国专利(申请号：201310432028.8，发明名称：可主动控制围岩变形的U型钢支架)，改变了传统U型钢支架“被动支护”的受力模式，可根据围岩、支架变形及围岩压力变化，灵活调整支撑力大小及方向，能够主动控制围岩变形，增加了支护结构的稳定性和可靠性；又如中国专利(申请号：201420614722.1，实用新型名称：U型钢支架)，U型钢支架通过U型卡缆相连接，且每个U型钢的U型槽内分别设置多个加强腹板，从而不易发生扭曲变形，提高整体稳定性。

上述的改进措施，均是对U型钢本身进行的改进，旨在加强U型钢的稳定性和整体性，但是当巷道埋深较大，又处于软弱围岩之中，巷道所受到的围岩应力较高，往往需要采用联合支护的方法，联合锚杆、锚索、钢筋网和混凝土喷层等手段，才能对围岩形成有效支护。本实用新型提供的深井高应力软岩巷道U型钢增强复合锚网支护结构，利用U型钢支架、锚杆、锚索、钢筋网、聚酯纤维网和混凝土喷层等联合支护的手段，有效增强U型钢的支撑能力，使围岩压力均匀释放卸载，达到巷道的长期稳定。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供的深井高应力软岩巷道U型钢增强复合锚网支护结构，能够对深井高应力软岩巷道提供强力稳定的支护，工程实用性强。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

深井高应力软岩巷道U型钢增强复合锚网支护结构，包括锚杆、锚索、聚酯纤维网、钢筋网、U型钢支架、混凝土喷层、托盘和螺帽，首先将所述锚杆和锚索打入围岩内部，并露出一定长度，以起到支护围岩，发挥围岩自主承载力的目的，随后利用锚杆和锚索的外露部分依次铺挂所述聚酯纤维网和钢筋网，所述聚酯纤维网紧贴围岩铺设，所述钢筋网紧贴所述聚酯纤维网铺设，再搭设所述U型钢支架，所述锚杆和锚索依次穿过所述聚酯纤维网和钢筋网并通过所述托盘和螺帽固定于所述钢筋网上，浇筑所述混凝土喷层以封闭整个支护结构，形成深井高应力软岩巷道U型钢增强复合锚网支护结构。

进一步的，所述U型钢支架是由三个U型钢通过卡缆连接而成，每两架所述U型钢支架通过连接钢杆和螺栓连接加固，所述U型钢的规格型号为U25，U29或U36型。

进一步的，所述锚杆为高强预应力锚杆，直径为Φ18-22mm，长度为2200-2800mm，间距为700mm，排距为700mm，预应力为50-70kN，所述锚索为高强预应力锚索，直径为Φ18-22mm，长度为6000-8000mm，预应力不小于150kN。

进一步的，所述聚酯纤维网的长度为6-12m，宽度为2-5m，所述聚酯纤维网由聚酯纤维丝编制而成，所述聚酯纤维丝的宽度为15mm，所述聚酯纤维网的网孔为矩形，所述矩形网孔的规格为100mm×100mm，150mm×150mm或200mm×200mm。

进一步的，所述钢筋网的长度为6-12m，宽度为2-5m，所述钢筋网由钢筋焊接而成，焊接的间距为100mm，150mm或200mm，所述钢筋的直径为Φ8-22mm，所述钢筋网的网孔为矩形或菱形。

进一步的，所述混凝土喷层的设计强度不低于C25，厚度为100-200mm，配合比为水泥：瓜子片：砂子：水＝1：2：2：0.45，并掺入2.5％水泥用量的速凝剂。

本实用新型还提供如上所述的深井高应力软岩巷道U型钢增强复合锚网支护结构所采用的施工方法，包括如下步骤：

A)根据巷道设计的断面形状及尺寸开挖巷道，并在巷道断面喷射50mm厚混凝土找平层，设计强度不低于C20，配合比为水泥：瓜子片：砂子：水＝1：2：2：0.45，并掺入2.5％水泥用量的速凝剂；