[发明专利]一种防止巷道底鼓的支护结构及支护方法在审
申请号: | 201911036699.6 | 申请日: | 2019-10-29 |
公开(公告)号: | CN111022095A | 公开(公告)日: | 2020-04-17 |
发明(设计)人: | 李桂臣;毕瑞阳;孙长伦;孙元田;荣浩宇;张苏辉;何景涛 | 申请(专利权)人: | 中国矿业大学 |
主分类号: | E21D20/00 | 分类号: | E21D20/00;E21D21/00 |
代理公司: | 北京淮海知识产权代理事务所(普通合伙) 32205 | 代理人: | 刘振祥 |
地址: | 221000*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 防止 巷道 支护 结构 方法 | ||
1.一种防止巷道底鼓的支护结构,包括在巷道(10)的底板(4)开挖出的多个方形槽(12);其特征在于,所述方形槽(12)的长度方向垂直于巷道(10)延伸方向,方形槽(12)的宽度大于锚杆托盘(3)的宽度;
每个方形槽(12)内设置有一组支护单元和一条填充带;
所述支护单元包括多个钻孔(8)、两根钢筋梁(5)和与钻孔(8)数量相对应的多个锚杆杆体(11)、与多个锚杆杆体(11)数量相对应的多个锚杆托盘(3)及螺母(1);钻孔(8)的数量不少于三个,且沿方形槽(12)的长度方向分布;位于两端部的钻孔(8)彼此呈八字形倾斜地设置,位于中部的钻孔(8)垂直于底板(4)地设置;两根钢筋梁(5)沿方形槽(12)方向延伸,并分别布设在钻孔(8)的两侧;所述锚杆杆体(11)的轴心处设置有轴向空腔,锚杆杆体(11)锚固段的外部固定连接有螺旋绕设于其表面的螺旋叶片(6),锚杆杆体(11)自由段的外部设有凸出粗螺纹(2);锚杆杆体(11)插装于钻孔(8)中,且螺旋叶片(6)与钻孔(8)的内侧壁相抵接,且自由段的上端在穿过两钢筋梁(5)后裸露在钻孔(8)的外部;锚杆托盘(3)于两钢筋梁(5)的上部套设于锚杆杆体(11)自由段上端的外部,螺母(1)于锚杆托盘(3)的上部通过螺纹配合套装于锚杆杆体(11)自由段上端的外部;
所述填充带填充在支护单元以外的空间中,并将方形槽(12)填满。
2.根据权利要求1所述的一种防止巷道底鼓的支护结构,其特征在于,所述锚杆杆体(11)的另一端于轴向空腔中设置有内嵌粗螺纹(13),内嵌粗螺纹(13)、凸出粗螺纹(2)和螺旋叶片(6)的螺旋方向一致。
3.根据权利要求2所述的一种防止巷道底鼓的支护结构,其特征在于,所述凸出粗螺纹(2)和内嵌粗螺纹(13)的壁厚为锚杆杆体(11)壁厚的二分之一。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种防止巷道底鼓的支护结构,其特征在于,所述锚杆杆体(11)锚固段的径向上设置有至少一个连通轴向空腔与外部空间的出浆孔(9)。
5.根据权利要求1至3任一项所述的一种防止巷道底鼓的支护结构,其特征在于,钻孔(8)的数量为3~5个,倾斜设置的钻孔(8)与竖直平面的夹角为30°~50°。
6.根据权利要求5所述的一种防止巷道底鼓的支护结构,其特征在于,填充带由若干个矸石组成。
7.一种防止巷道底鼓的支护方法,其特征在于,包括锚杆杆体(11),所述锚杆杆体(11)的轴心处设置有轴向空腔,锚杆杆体(11)锚固段的外部固定连接有螺旋绕设于其表面的螺旋叶片(6),锚杆杆体(11)自由段的外部设有凸出粗螺纹(2);
还包括以下步骤:
步骤1:在巷道(10)的底板(4)上开挖出一定深度的方形槽(12),方形槽(12)的方向垂直于巷道(10)的延伸方向,方形槽(12)宽度大于锚杆托盘(3)的宽度;
步骤2:用钻杆机在方形槽(12)中开设内径小于锚杆杆体(11)直径的钻孔(8),方形槽(12)内布设不少于3个钻孔(8),且位于两端的钻孔(8)彼此呈八字形地倾斜设置,位于中间钻孔(8)垂直于底板(4)设置;当钻孔(8)钻到预定深度后,将钻杆和钻头从钻孔(8)中抽出,再用专用钻机将锚杆杆体(11)打入钻孔(8)中进行单个钻孔(8)的锚固作业,在锚固作业过程中,锚杆杆体(11)依靠其外壁上的螺旋叶片(6)与钻孔(8)的内侧壁自然锚固,在锚固作业完成时,锚杆杆体(11)的自由段裸露出钻孔(8)一部分;
步骤3:在方形槽(12)内设置两根钢筋梁(5),两根钢筋梁(5)沿方形槽(12)方向延伸,并分别布设在钻孔(8)的两侧;将锚杆托盘(3)套设在锚杆杆体(11)自由段的外部,并抵接于两根钢筋梁(5)的上部;将螺母(1)通过螺纹配合套设在锚杆杆体(11)自由段的外部,并抵接于锚杆托盘(3)的上部;
步骤4:拧紧螺母(1)对锚杆杆体(11)施加预应力;
步骤5:将巷道(10)内的矸石充填至方形槽(12)的空隙中;
步骤6:根据巷道的实际情况,按照一定的间隔,重复步骤1至5,直至整条巷道(10)的底板(4)支护完毕。
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