[发明专利]一种高冲击地压巷道的均质同性支护圈体补强方法

说明书

本发明属于巷道支护技术领域，具体涉及一种高冲击地压巷道的均质同性支护圈体补强方法及设备，包括以下步骤：通过钻车机构进行钻孔施工，在巷道内壁表面进行三喷两锚两网施工，组成强韧多喷层封层，在前后相邻的两排注浆锚杆的中间位置上钻设锚孔并通过弯孔钻头扩深，在底端弯曲的锚孔内安装锚索，将锚索与W钢带相互锁紧固定，采用多层次强韧混凝土封层结构，整体力学性能相对均匀且大幅提高支护性能，锚杆锚索联合支护有效保证巷道支护效果，控制围岩变形，对锚索锚孔的拐弯处理可有效提高锚索的锚固性，W钢带可联合多根锚索，并提供弹性让压力，钻车机构和弯孔钻头可有效提高施工效率。

技术领域

本发明属于巷道支护技术领域，具体涉及一种高冲击地压巷道的均质同性支护圈体补强方法及设备。

背景技术

巷道围岩一般是由不同状态下的岩体组成，而岩体是天然条件下赋存的岩石群体，是在漫长的地质年代中经受各种地质作用而形成的地质介质，是典型的不连续介质，这些不连续介质对岩体在静力和动力载荷作用下的力学行为起着主导作用，一般具有非均质层状赋存、非连续体、非线性和受力的各向异性。

岩体往往为众多的层理、节理和断层等弱面所切割，是一种不连续的介质；另外岩体本身是由固体、液体、气体组成的复合体，且长期处于应力场和温度场、流场等多场的耦合作用下，从而使岩体的力学性质异常复杂。特别是在复杂应力、采动影响、高地压状态下的围岩极易发生破碎、变形、流变，造成巷道剧烈变形，严重煤矿的安全生产。

对于井下巷道支护稳定来说，巷道周边复杂的破坏高应力首先会选择围岩的弱面突破，进而扩展到整个巷道，所有势能、动能便集中选择此处突破、蔓延。对于围岩支护圈体而言，如果能够将巷道周边围岩构建成物理性能相对均衡的支护圈体，将对巷道支护的稳定起着决定性作用。

发明内容

为了使软弱岩、煤体的这些特性在复杂应力状态下，能承受岩体的破碎、变形、流变对巷道的支护压力，必须提升支护圈的整体承载能力，使支护圈体的各个部分承载能力及力学性能相对均质同性，扩大支护结构层面，把围岩体构建成具有抗压、抗拉和抗剪强度都得以极大提升的均质、同性、连续的支护圈体，提高围岩的整体承载能力。本发明提供了一种高冲击地压巷道的均质同性支护圈体补强方法及设备，采用多层次强韧混凝土封层结构，整体力学性能相对均匀且大幅提高支护性能，锚杆锚索联合支护有效保证巷道支护效果，控制围岩变形，对锚索锚孔的拐弯处理可有效提高锚索的锚固性，W钢带可联合多根锚索，并提供弹性让压力，钻车机构和弯孔钻头可有效提高施工效率。

本发明提供如下技术方案：一种高冲击地压巷道的均质同性支护圈体补强方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、在巷道内壁表面均匀喷覆混凝土形成第一层次混凝土封层，并在第一层次混凝土封层的基础上前后等距、周向等距向巷道内钻设锚孔；

S2、在第一层次混凝土封层上钻设的锚孔内安装固定第一层次注浆锚杆，且各个第一层次注浆锚杆在巷道内的安装深度均相同，随后在注浆锚杆的外端悬挂相互连结的钢丝绳并喷施第二层次混凝土；

S3、在第二层次混凝土封层的基础上，在周向相邻的第一层次注浆锚杆的中间位置上周向等距向巷道内钻设锚孔；

S4、在第二层次混凝土封层上钻设的锚孔内安装固定第二层次注浆锚杆，且各个第二层次注浆锚杆在巷道内的安装深度均相同，随后在注浆锚杆的外端悬挂相互连结的钢丝绳并喷施第三层次混凝土，组成强韧多喷层封层；

S5、在前后相邻的两排注浆锚杆的中间位置上，以第三层次混凝土为基础周向在巷道内钻设深度相同的锚孔，随后将钻杆更换为弯孔钻头（2），继续扩深锚孔使锚孔的底端拐弯具有弧度；

S6、在底端弯曲的锚孔内安装锚索，然后沿巷道两帮处的第三层次混凝土的垂直侧面上竖直安装W钢带，并使锚索的头端穿过W钢带上的通孔，再上紧锚索螺母使锚索托盘压紧W钢带。