[发明专利]一种巷道工程支护用单层拱架及其快速支护方法

权利要求书

1.一种巷道工程支护用单层拱架的快速支护方法，其特征在于：

单层拱架包括有与地下巷道截面形状和尺寸均对应的前、后拱形钢筋，前、后拱形钢筋之间通过口字形钢筋支架和Z字形钢筋支架焊接为一体的单层拱架，所述口字形钢筋支架和Z字形钢筋支架间隔交替分布；所述单层拱架包括有两侧竖直的支架腿部以及连接于支架腿部顶部之间并与支架腿部形成一体的支架拱部，所述支架腿部上间隔分布有2-8个腿部锚固点，所述支架拱部上均间隔分布有3-10个拱部锚固点；

单层拱架的快速支护方法依次按照以下步骤进行：

1）首先将地下巷道内浮石清干净，防止地下巷道的工作面围岩浮石下落，对地下巷道进行初喷射混凝土覆盖围岩岩面进行支护，支护厚度3mm～5mm；

2）根据地下巷道的净断面形状和尺寸，在地表加工制作单层拱架和网片：首先制作与地下巷道净断面形状和尺寸均对应的前、后拱形钢筋，前、后拱形钢筋之间利用口字形钢筋支架和Z字形钢筋支架焊接成一体的单层拱架，所述口字形钢筋支架和Z字形钢筋支架间隔交替分布；所述网片的长度为1200mm～2000mm，宽度为1000mm～2000mm，网片钢筋直径为6mm～10mm,网片网格为方形或菱形，相邻网片钢筋的搭接宽度为100mm～200mm，网片钢筋边延长不小于30mm；

3）、将上述制作好的单层拱架沿着地下巷道延伸的方向间隔分布设置，相邻的单层拱架间距为800mm～1200mm，单层拱架和网片紧贴地下巷道的岩面分布；

4）单层拱架和网片紧贴围岩后，利用管缝锚杆和螺纹钢锚杆将各单层拱架固定在围岩上，每个单层拱架上的管缝锚杆和螺纹钢锚杆均间隔分布施工于各锚固点；具体操作步骤如下：

首先，施工最外侧的单层拱架，最外侧的单层拱架的具体固定步骤如下：按照自底部起再向上的顺序找出该单层拱架一侧支架腿部上倒数第三个口字形钢筋支架，把该口字形钢筋支架作为腿部锚固点，利用管缝锚杆对该腿部锚固点先进行施工锚固，并按照依次向上的顺序找出各口字形钢筋支架，并依次将各口字形钢筋支架部位作为锚固点，利用管缝锚杆对各个锚固点依次施工固定，一直施工到另一侧支架腿部的最底部的口字形钢筋支架部位，将该口字形钢筋支架部位作为腿部锚固点利用管缝锚杆锚固，再回头依次利用管缝锚杆锚固施工固定倒数第二个口字形钢筋支架和倒数第一个口字形钢筋支架部位，这样该单层拱架得到了初步锚固；

接着，用同样的施工顺序，按照地下巷道由外向里的方向依次初步锚固各单层拱架，直到施工到工作面；

然后，再将相邻的单层拱架之间均通过绑扎网片固定为一体；

最后，在每个单层拱架上，将各相邻的口字形钢筋支架之间的Z字形钢筋支架部位均作为锚固点用螺纹钢锚杆进行锚固，完成最终锚固；

5）、所述单层拱架和网片形成地下巷道表面的拱形支护架，拱形支护架紧贴在地下巷道的岩面；对拱形支护架采用喷射混凝土进行支护；喷射混凝土采用自下向上喷射，先喷支架腿部，最后喷支架拱部的拱顶部位；采用多遍喷射的方式，一次喷射混凝土厚度40～60mm，及时复喷，复喷间隔时间不得超过1个小时；最终，喷射混凝土厚度为80mm～120mm，强度不小于C20；其中网片部位混凝土保护层厚度不小于30mm,单层拱架部位混凝土保护层厚度不小于50mm；

6）、当支护强度难以抵抗围岩应力时，对支护后的地下巷道进行注浆，注浆后完成巷道工程支护用单层拱架的快速支护。

2.根据权利要求1所述的巷道工程支护用单层拱架的快速支护方法，其特征在于：步骤2）中，前、后拱形钢筋之间的间距为130mm～150mm，前、后拱形钢筋均为直径16mm～25mm的螺纹钢；口字形钢筋支架和Z字形钢筋支架均为直径16mm～25mm的螺纹钢，口字形钢筋支架的钢筋长为32mm～40mm，Z字形钢筋支架的钢筋长为24mm～30mm。

3.根据权利要求1所述的巷道工程支护用单层拱架的快速支护方法，其特征在于：步骤3）中，网片与单层拱架之间用铁丝绑扎，网片之间搭接采用铁丝绑扎，绑扎铁丝间距为200mm～400mm。