[发明专利]一种利用四角锥钢筋反拱支架治理巷道底臌的施工方法

说明书

本发明公开了一种利用四角锥钢筋反拱支架治理巷道底臌的施工方法，步骤为：巷道底板超挖形成反拱形超挖空间；在反拱形超挖空间中线位置开设卸压槽并打设底角锚杆；将四角锥钢筋反拱支架通过底角锚杆固定于巷道底板；在四角锥钢筋反拱支架和反拱形超挖空间内填充浇筑柔性填充材料；其上铺设钢筋网，浇筑混凝土覆盖包裹钢筋网。首先采用卸压槽使巷道高应力向底板深处转移，使用底角锚杆提高底角岩层的抗滑移承载力，运用四角锥钢筋反拱支架独特的四角锥稳定性极佳的特点，与钢筋网和混凝土封闭层构成稳定的支护结构，柔性填充材料能够吸收底板围压释放的能量，承受一定的变形，体现出柔性让压的支护思想，很好的控制巷道底臌现象。

技术领域

本发明属于巷道支护技术领域，尤其涉及一种利用四角锥钢筋反拱支架治理巷道底臌的施工方法。

背景技术

深部巷道稳定性控制问题一直是煤矿安全生产建设的技术难题，其中底臌问题尤为突出，大量工程实践显示，底板是巷道支护的薄弱环节，造成底臌变形量大于两帮收敛和拱顶下沉。在工程实际中，往往重视顶板和两帮的维护，而底板破坏不会造成人员伤亡而容易被忽视，但却严重影响正常的运输和安全生产，造成不断卧底反复维修，既影响生产工作也破坏围岩松动圈。在巷道底臌理论与防治实践过程中，相关技术人员开展了大量有针对性的探索与实践。

在现有技术中，通常设置底板锚杆、底角锚杆、注浆加固、设置底板混凝土反拱、布置金属网架以及型钢支架等方法，也有许多工程技术人员对此进行了研发，如专利号为201910204717.3的发明专利“一种软岩巷道底臌让压弧形壳治理方法”，其采用刷大底板弧形断面尺寸，留出让压空间，用柔性填充材料填充浇筑，再浇筑中空的弧型壳结构并打设短细密锚杆和长锚索；如专利号为201711473652.7的发明专利“一种防治巷道底臌凸型吸能承载结构”，包括吸能层开掘空间Ⅰ、吸能层开掘空间Ⅱ、吸能材料，塑钢网形成巷道底层组合，并打设锚杆，组成一个整体的防治巷道底臌凸型吸能承载结构；再如专利号为201610884269.X的发明专利“用于治理深井高应力软岩巷道底臌的复合锚网及该复合锚网的施工方法”，引入聚酯纤维网用于巷道底板的支护中，利用多层次复合支护系统完成底臌的治理。

如今，随着煤矿开采向深部扩展，巷道围岩应力增大，出现软岩特有的持续性、流变性，单纯的提高支护强度和刚度已经不能适应巷道大变形的规律，为此，需要利用深部巷道围岩变形持续性和流变性的规律，适应大变形的要求，符合柔性让压、先让后抗的支护理念，开发合理有效的新型支护形式和施工方法，保证巷道底板长期安全稳定。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种利用四角锥钢筋反拱支架治理巷道底臌的施工方法，借鉴地面型钢支架轻便的支护形式，很好地适应了深部巷道围岩大变形规律，具体施工方法步骤如下：

S1：根据巷道断面设计尺寸，在巷道底板处超挖，底板中线部位超挖1000mm-2500mm的深度，形成反拱形超挖空间；

S2：在反拱形超挖空间中线位置开设卸压槽，并在反拱形超挖空间两边底角打设底角锚杆，卸压槽开设完成后用木板封闭，在巷道底板一定范围内形成卸压区同时提高底角岩层的抗滑移承载力；

S3：再将四角锥钢筋反拱支架通过底角锚杆固定于反拱形超挖空间内，同时两两拼接并嵌固于反拱形超挖空间，形成反底拱承受底板围岩压力，所述四角锥钢筋反拱支架，包括若干个等距排列的横向拱架，若干个均匀分布的纵向连接架，以及连接横向拱架和纵向连接架使其构成四角锥形的连杆；

S4：在四角锥钢筋反拱支架和反拱形超挖空间内填充浇筑柔性填充材料，柔性填充材料与四角锥钢筋反拱支架共同承受底板围岩压力；

S5：浇筑完成后铺设钢筋网，通过底角锚杆固定钢筋网，浇筑混凝土覆盖包裹钢筋网，完成巷道底板的封闭支护。