[发明专利]一种极破碎巷道薄厚壳支护结构及施工方法

说明书

本发明属于矿山巷道支护技术领域，公开了一种极破碎巷道薄厚壳支护结构及施工方法，该支护结构包括巷道，巷道的断面为圆形，包括薄壳和厚壳，薄壳包括沿巷道围岩内壁设置的拼接钢板，且拼接钢板与巷道的围岩内壁之间具有间隙，厚壳包括充填缝体、锚杆和注浆体，充填缝体填充于所述间隙中，锚杆穿过拼接钢板后深入巷道围岩内部，注浆体沿巷道围岩破碎裂隙扩散。本发明能够对无法通过传统锚网支护或型钢支护的极破碎巷道围岩进行有效支护，保证了巷道围岩的整体稳定性，以及施工的安全性。

技术领域

本发明涉及矿山巷道支护技术领域，具体为一种极破碎巷道薄厚壳支护结构及施工方法。

背景技术

对于低下矿山开采而言，巷道是井工煤矿开采的必要通道，保证巷道开挖和支护稳定是矿山安全生产的前提，据不完全统计，我国国有煤矿每年新掘进的巷道总长达12000km，因此，巷道的支护结构越显重要。而随着矿山开采的大规模进行和采深的不断加大，巷道围岩应力状态趋于恶化，支护难度增加，严重危害巷道围岩的稳定性以及后续的维护工作，制约了深部开采。

对于极破碎巷道，其围岩内发育着各种节理、层理、裂隙等结构面，围岩破碎、稳定性差，现有老巷、过采空区布置的巷道基本采用传统的锚网支护或型钢支护，因围岩十分破碎，现场施工难度大，特别是有些区域锚杆钻孔都无法成孔，无法采用锚杆支护，严重影响工程进度。

发明内容

本发明意在提供一种极破碎巷道薄厚壳支护结构，解决现有的支护结构无法对极破碎巷道围岩进行有效支护的问题。

为达到上述目的，本发明提供基础方案是：一种极破碎巷道薄厚壳支护结构，包括巷道，巷道的断面为圆形，包括薄壳和厚壳，所述薄壳包括沿巷道围岩内壁设置的拼接钢板，且拼接钢板与巷道的围岩内壁之间具有间隙，所述厚壳包括充填缝体、锚杆和注浆体，所述充填缝体填充于所述间隙中，所述锚杆穿过拼接钢板后深入巷道围岩内部，所述注浆体沿巷道围岩破碎裂隙扩散。

基础方案的工作原理：本发明通过沿巷道围岩内壁设置拼接钢板，在巷道围岩破碎裂隙注入注浆体，在拼接钢板与巷道围岩内壁之间注入充填缝体，并通过锚杆锚固拼接钢板，形成全断面拼接钢板支护结构，对极破碎巷道围岩进行支护。

基础方案的有益效果是：

(1)本发明能够对无法通过传统锚网支护或型钢支护的极破碎巷道围岩进行有效支护，保证了巷道围岩的整体稳定性，以及施工的安全性。

(2)本发明在使用拼接钢板支护的同时，结合围岩的注浆和锚杆固定，实现对破碎围岩的多重支护，提高了支护效果。

进一步，所述拼接钢板由若干拼装板围合拼接而成，且相邻两块拼装板通过螺栓连接，所述拼装板为B型波纹钢，材质为Q235，板厚为4.75mm。

通过上述设置，B型波纹钢坚固耐用，拼装简单，可具有贴合巷道围岩内壁的拱形弧度，施工速度快，成本低。

进一步，所述锚杆为自旋式注浆锚杆。

通过上述设置，自旋式注浆锚杆可采用钻锚一次完成的施工工艺，解决了围岩极破碎无法钻孔问题，提高了施工效率，且抗剪和抗弯能力强，极其适应破碎围岩巷道。

进一步，所述充填缝体为高水充填材料。

通过上述设置，其凝结速度快、性能稳定，提高极破碎巷道内壁与薄壳的完整性。

本发明还提供了一种极破碎巷道薄厚壳支护结构的施工方法，应用于上述技术方案，包括以下步骤：

S1、根据巷道净断面尺寸，设计巷道掘进的毛断面直径，保证十二块拼装板能够围合拼接，并沿拼装板围合成的虚拟圆柱体的断面间隔开设预留孔，掘进所述巷道断面的上半部；

S2、安装拱顶中心的拼装板，且拼装板中心与巷道轴向中心平行，并在所述拼装板下面竖立单体支柱；