[发明专利]一种深部巷道的围岩控制装置与实施方法

说明书

本发明公开了一种深部巷道的围岩控制装置与实施方法，适用于煤矿井下。包括用于深部巷道顶部支撑的网状固定架、穿过网状固定架锚固在深部巷道内的中空锚杆、将中空锚杆和网状固定架固定连接的外六角螺母、用于侧壁竖向支撑网状固定架的支撑架和用于网状固定架内部支撑的支撑传力杆；通过网状固定架的设置，通过拉伸收缩相互铰接的固定块，形成不同的弧形，完美适配巷道内挖出的不同形状的弧顶，通过在中空锚杆内设置的收紧装置，在装入前通过弯钩的相互扣合将中空锚杆的管径缩小并固定，此时中空锚杆的外径小于安装孔的直径，可轻松嵌入安装孔内，无需敲击，施工难度降低，同时避免对围岩施加额外的应力，保证对巷道围岩的支撑力。

技术领域

本发明涉及一种围岩控制装置与实施方法，尤其适用于一种煤矿井下使用的一种深部巷道的围岩控制装置与实施方法，属于围岩控制领域。

背景技术

随着矿井开采深度、强度增加，岩体应力急剧增加，当岩体应力达到甚至超过岩石抗压强度时，容易产生巷道坍塌等重大安全事故，巷道的围岩控制是解决问题的关键。目前巷道内围岩控制的装置用于支撑的拱型架是提前预制成型，巷道内施工时，巷道内的弧顶截面不均匀，导致拱型架无法完全贴合巷道内弧顶，降低对巷道内围岩的支撑力；同时目前管缝式锚杆通常需要使用锤机敲入巷道的安装孔内，巷道内施工难度大，敲击容易改变周围围岩的应力，降低围岩的稳定性。

发明内容

针对现有技术的不足之处，提供一种深部巷道的围岩控制装置与实施方法，通过设置跟随巷道弧顶变化的网状固定架完美适配巷道内挖出的不同形状的弧顶，锚固用的中空锚杆内设置收紧装置，无需敲击可轻松装入安装孔内。

为实现上述技术目的，本发明的深部巷道的围岩控制装置，设置在深部巷道中，所述深部巷道的顶部为拱形结构，其中拱形结构内侧设有布满整个深部巷道顶部的网状固定架，深部巷道中的侧壁设有用于竖向支撑网状固定架的支撑架；

所述网状固定架，多个网状固定架之间通过支撑传力杆连接并覆盖在深部巷道的顶部，网状固定架上设有多个通过网状固定架打入深部巷道顶板的中空锚杆。

进一步，所述网状固定架包括多个错位布置的固定块，固定块与深部巷道的顶部弧顶内壁接触面为弧面，相对的背面中设有沉头通孔一，错位布置的固定块纵向之间通过支杆交叉铰接形成网状结构，固定块横向之间通过支撑传力杆相互连接，中空锚杆与沉头通孔一尺寸匹配，所述中空锚杆通过沉头通孔一锚入深部巷道顶板，中空锚杆尾端的外六角螺母嵌入固定块的沉头通孔一中。

进一步，所述深部巷道内根据测算围岩结构的稳定需要预钻直径小于中空锚杆的安装孔，所述网状固定架可根据深部巷道不同的内部结构通过拉伸变化结构去适配，所述支撑架下端固定在深部巷道地面内，深部巷道的顶部两端的固定块与支撑架顶端接触并焊接固定。

进一步，所述中空锚杆包括中空锚杆管体，所述中空锚杆管体侧壁上设置有轴向贯通的收缩缝，中空锚杆管体的尾部设有留在深部巷道外侧用以外六角螺母固定的外螺纹，中空锚杆管体内部设置有多组用以改变收缩缝的宽度的收紧装置。

进一步，收缩缝两侧在中空锚杆管体上对称设有的沉头通孔二，所述收紧装置包括通过两根一端分别套入沉头通孔二中的牵拉绳，两根牵拉绳的另一段通过弯钩一固定在一起，弯钩一顶端设有与之相互扣紧的弯钩二，弯钩二焊接固定在牵拉绳对侧中空锚杆管体的内壁上。

进一步，所述弯钩一和弯钩二钩体采用扁平设计。

进一步，所述牵拉绳选用钢丝绳。

进一步，所述中空锚杆外径比安装孔直径大5％-10％，外六角螺母上端面低于沉头通孔一外端面。

一种深部巷道的围岩控制装置的实施方法，其步骤如下：

S1，先在深部巷道的内壁上喷涂覆盖一层水泥砂浆，并保证砂浆层凝结后表面平整从而在深部巷道表面形成一层防护层；