[发明专利]一种针对非对称压力的大底板块支护结构及支护方法

说明书

本发明公开了一种针对非对称压力的大底板块支护结构和支护方法，遵循短段掘进与短段支护相结合，以保证支护的稳定性，同时通过地质雷达和钻孔的超前探测技术得到断层带构造、位置和水文情况，针对巷道两帮的非对称应力影响，在应力小的一帮采用向断层内部灌注混凝土小板块逐步置换破碎泥化岩体以解决小断层带的涌水和泥化严重部位造成的难以保证支护质量的问题，遵循由点到线、由线到面的置换原则，在应力大的一帮采用对大断面进行挖掘，并使用强韧封层大板块对大断面进行强韧封层封闭，解决了非对称应力难题，保证巷道整个支护体的质量和均匀承载的能力，这样具有较好的安全性和创造性。

技术领域

本发明涉及巷道支护领域，特别涉及一种针对非对称压力的大底板块支护结构及支护方法领域。

背景技术

众所周知，在巷道开挖的初期，由于改变了围岩的应力场，巷道的主应力差由浅部到深部呈现出缓慢、急速、较快的增长趋势，在浅部围岩，主应力差最小，相对于深部围岩的高应力，几乎处于无限小的状态，围岩强度极低，最容易遭受破坏；而朝着围岩的深部方向，应力差与深部围岩相比越来越小，围岩强度及内应力越来越高，因此深部围岩最容易稳定，对于处于软岩环境下的巷道支护，由于在软弱、破碎和流变的围岩体施工，巷道两帮的断层受到围岩性质泥化失稳、渗透水和采动的多重影响，导致在巷道两帮产生了非对称的压力，例如，开滦矿区的东欢坨、林南仓、唐山矿和淮北矿区的朱仙庄矿，都存在着强烈的非对称应力的威胁，造成过断层掘进时发生流变、垮冒冲堵巷道和崩解巷道支护等极其威胁安全生产的困难状况；

在现有技术中：1）孙岩、韩克教授从分析比较了构造岩在断裂程度和构造部位不一样的情况下，并联系其受力的情况，边界条件及所处于的构造环境，提出了结构面的构造岩带；2）王玉，王元明教授等研究分析了断层破碎带的产状和围岩的应力分布之间的关系，其研究对于过断层破碎带巷道的设计施工提供了理论依据；3）曹代勇教授等采用模拟软件对断层破碎带的应力分布情况及其随着深度不同而变化的情况进行了模拟；4）李学华教授等人认为有效控制围岩微裂隙区向裂隙发育区演化，避免裂隙发育区发展到锚固区之外是保证富水泥岩顶板巷道稳定的关键并建立了分顶、分区的围岩控制技术体系，这些现有技术为针对非对称压力的巷道支护提供了强有力的理论基础；

但是，现有技术无法对非对称压力的巷道极其威胁安全生产的困难状况提供有效的支护方案，鉴于此，我们有必要提出一种针对非对称压力的大底板块支护结构及支护方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种针对非对称压力的大底板块支护结构及支护方法，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种针对非对称压力的大底板块的支护方法，包括以下步骤：

A:缓慢向前挖掘巷道，遵循短段掘进与短段支护相结合的方式，在掘进的过程中对巷道进行支护，以保证支护体和巷道的稳定性，通过地质雷达和钻机钻孔的超前探测关键技术，得到巷道中断层带构造、位置和水文情况的具体信息，为项目的支护设计、支护工艺研发提供切实可靠的依据；

B:在开挖巷道时，深挖底角，在底角基础内坑放炮激发缝隙，震动由底角向巷道围岩传递，能起到较好的激发缝隙的效果，在岩体的内部产生一定的裂缝，通过超前布置双层不同角度的注浆锚杆，对巷道围岩进行超前注浆，以达到封堵水和强固巷道围岩的作用；

C:在进行B步骤的同时，在巷道内壁断层水量集中的区域而且较大的关键出水处开挖导水小洞导水，而在巷道内壁断层水量较小的区域打导水孔，充分释放承压水的压力，保证巷道支护在不具有承压水的情况下，采取重点小洞导水和多点管路导水泄压相结合，卓有成效的遏制了高承压水断层带软弱岩层内的破坏应力，有效的控制淋水对施工人员安全的威胁和支护质量的保证，实现了掘进和支护正常施工；