[发明专利]一种让抗结合的浇灌混凝土开口钢管防治底鼓装置与技术

说明书

本发明公开了一种让抗结合的浇灌混凝土开口钢管防治底鼓装置与技术，所述抗‑卸压主体机构与卸压孔充分接触并承载卸压孔周边应力发生相应变形，承载托盘通过悬吊绳置于抗‑卸压主体机构中，悬吊绳上端经过定向支架与缠线器连接，高灵敏度应变传感器粘贴于抗‑卸压主体机构内壁，通过低阻值电信号连接线与便携式应变仪连接。本发明通过一种装置同时实现了对巷道底板地应力的抵抗与释放，利用抗‑卸压主体机构空隙段卸压缓解地应力作用，充填混凝土段与周边岩层形成关键岩梁，增加岩层刚度，阻碍下部岩层的变形向上传递，即限制了岩层的移动，又缓解了地应力作用，且装置制作简单，施工工艺简便，可有效的解决巷道底鼓问题。

技术领域

本发明涉及采矿工程中巷道底鼓防治技术领域，提出了一种让抗结合的浇灌混凝土开口钢管防治底鼓装置与技术。

背景技术

巷道底板向上隆起的地质灾害现象即为巷道底鼓。长期以来，巷道底鼓一直是煤矿开采等地下工程中的难题之一。巷道底鼓导致原设计标准巷道断面积减小，进而影响巷道行人与运输，妨碍矿井通风。强烈底鼓造成的大量的维修、翻修工作，大大增加了巷道的维护费用。巷道底鼓的原因主要是巷道周围过高的应力以及底板松软的岩层，针对这两点原因目前应用的巷道底鼓治理方法主要有加固法、卸压法以及联合法。加固方法主要包括底板锚杆和底板注浆两种，其中底板锚杆要求底板岩层有中硬岩层，以提供锚固力，使用条件受到限制；底板注浆法浆液的流向难以控制，浆液消耗量大，成本高。卸压法是将巷道周边(特别是底板)的集中应力向巷道围岩深部转移来达到控制底鼓的目的，应用较为普遍。联合法是将上述方法中的两种或三种组合使用，主要应用于应力集中程度大、底鼓严重的情形，但施工工艺较为复杂。因此研发一种既能提高围岩强度，降低围岩变形，又能释放围岩体内应力，延缓围岩变形的装置，将加固法与卸压法各自的优点集成到一种装置之中，简化施工工艺，降低施工成本，对于维护矿山巷道稳定，提高矿山经济效益具有重大意义。

发明内容

本发明的目的在于克服已有巷道底鼓治理措施的不足，综合巷道底鼓治理的加固法和卸压法的优点，提供一种让抗结合的浇灌混凝土开口钢管防治底鼓装置与技术，实现对巷道底鼓灾害的有效性治理，维护巷道稳定性，提高矿山经济效益。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种让抗结合的浇灌混凝土开口钢管防治底鼓装置与技术，该装置包括抗-卸压主体机构，承载托盘，悬吊绳，注浆管，注浆泵，定向支架，缠线器，高灵敏度应变传感器，低阻值电信号连接线，便携式应变仪，封口盘；所述抗-卸压主体机构与卸压孔充分接触并承载卸压孔周边应力发生相应变形；所述承载托盘通过悬吊绳置于抗-卸压主体机构中；所述悬吊绳上端经过定向支架与缠线器连接；所述注浆管下端口处于承载托盘上方，上端口与注浆泵连接；所述高灵敏度应变传感器粘贴于抗-卸压主体机构内壁，通过低阻值电信号连接线与便携式应变仪连接。

所述抗-卸压主体机构为一钢制圆管，长度1m，直径20cm，抗-卸压主体机构一侧沿其长度方向开条形豁口，豁口弧长8cm，抗-卸压主体机构横截面为一扇形面；抗-卸压主体机构内壁条形豁口对侧有一条凹槽，供低阻值电信号连接线布线使用；抗-卸压主体机构端头扩大，以便与另一抗-卸压主体机构嵌套螺钉连接。

所述承载托盘为一圆形铁盘，厚度10mm，直径较抗-卸压主体机构内径小3mm，可在抗-卸压主体机构内上下自由移动，靠近承载托盘边缘处每隔120°打悬吊孔，共计三个，各悬吊孔与承载托盘圆心的距离相等，每个悬吊孔外引一平衡细铁丝，三根平衡细铁丝相交于一点，并绑扎在一起，绑扎点处于承载托盘圆心的正上方，保证垂直悬吊时承载托盘水平。

所述悬吊绳为尼龙绳，下端与承载托盘上方的平衡细铁丝绑扎点连接，上端通过定向支架与缠线器连接，悬吊绳每隔0.2m做一标记。

所述注浆管为外径25mm的钢管，可根据实际需求通过螺纹接长，注浆管垂直方向上尽量与卸压孔轴心重合，下端位于承载托盘上方，上端与注浆泵连接。