[发明专利]一种预空软岩巷道支护结构及其施工方法

权利要求书

1.一种预空软岩巷道支护结构，其特征在于：包括巷道，所述巷道的内表面布置有连接板和钢拱架，所述巷道的底部铺设有底板，所述底板的下方铺设有矸石回填层，所述矸石回填层下方的巷道围岩中开设有加固槽，所述巷道的底角开设有底角泄压槽，所述底角泄压槽和加固槽内喷施有混凝土，所述钢拱架的底端与V型架的两端均固定设置在底角泄压槽中，所述V型架的中端固定设置在加固槽内，所述巷道的围岩面设有注浆层，所述注浆层中固定安装有预应力锚杆和锚索，所述预应力锚杆和锚索上挂附有钢丝绳网，所述钢丝绳网的内侧喷射有混凝土封层，所述连接板卡接固定有卡接板，所述卡接板的顶端通过连接螺栓固定连接有盖板，巷道两帮的所述盖板与所述连接板之间的空间分别安装有气、水管路系统和电力线缆系统。

2.根据权利要求1所述的一种预空软岩巷道支护结构，其特征在于：所述钢拱架与巷道的围岩表面相配合设置于巷道内部，钢拱架由顶部的拱形结构和两侧与拱形结构相切的竖直部组成，钢拱架两侧的竖直部与V型架两端的夹角角度为90°，V型架的中端高度低于左右两端的高度，所述钢拱架为工字型钢结构。

3.根据权利要求1所述的一种预空软岩巷道支护结构，其特征在于：所述V型架的数量与钢拱架的数量相同，V型架由两根相互交叉的竖直钢材组成，两根相互交叉的竖直钢材的相交处即为V型架的中端。

4.根据权利要求1所述的一种预空软岩巷道支护结构，其特征在于：所述连接板由多个沿巷道帮壁上下间隔等序安装的W型钢带组成，所述卡接板的纵截面为V型结构，所述卡接板一端的侧面固定设有适配卡装在连接板凹槽内的凸块结构。

5.根据权利要求1所述的一种预空软岩巷道支护结构，其特征在于：所述连接板的侧面贴合钢拱架的外侧面，所述盖板为槽钢结构。

6.根据权利要求1所述的一种预空软岩巷道支护结构，其特征在于：用于安装气、水管路系统的所述巷道一侧的盖板上开设有多个适配安装固定螺栓的通孔，所述固定螺栓上安装有管卡，用于安装气、水管路系统的巷道一侧的盖板的内侧滑动安装有支撑件，所述支撑件的上、下翼板滑动连接盖板的上、下翼板的内侧面，所述支撑件上开设有适配安装固定螺栓的通孔。

7.根据权利要求1所述的一种预空软岩巷道支护结构，其特征在于：所述盖板顶面的一端开设有螺纹连接连接螺栓的内螺纹通孔，内螺纹通孔周侧的盖板的顶面上焊接有防拆管。

8.根据权利要求1所述的一种预空软岩巷道支护结构，其特征在于：所述连接螺栓的头端焊接有防拆挡块，所述防拆挡块为爪端垂直向下的三叉星型机构，防拆挡块的爪端外侧面所在的内接圆的直径大于连接螺栓头端的直径，防拆挡块的爪端内侧面滑动贴合连接螺栓头端的垂直侧面。

9.根据权利要求7所述的一种预空软岩巷道支护结构，其特征在于：所述防拆管的内壁滑动连接转动套管的外侧面，所述转动套管的底面开设有与连接螺栓头端、防拆挡块在水平面上的垂直投影的形状相契合的槽体，转动套管的顶面固定连接有L型杆。

10.一种预空软岩巷道支护结构的施工方法，所述施工方法适用于权利要求1至权利要求9任意一项的预空软岩巷道支护结构，其特征在于：包括如下步骤：

S1、巷道掘进时，以巷道两帮边界线为泄压槽对称线，在巷道两底脚开挖两个矩形的底角泄压槽，并在两个底角泄压槽对称线上的巷道底部开挖矩形的加固槽，再在底角泄压槽与加固槽之间开挖用于铺设安装V型架的沟槽，埋设V型架的沟槽与底角泄压槽的水平夹角角度为90°，加固槽与埋设V型架的沟槽的水平夹角角度为90°；

S2、在巷道掘进的同时，在巷道顶部及围岩打锚杆孔，安装预应力锚杆和锚索，围岩面挂钢丝绳网并布设连接板，随后再布设钢拱架和V型架，清理破碎和泥化的岩石，针对预空软岩巷道具体地质条件，进行初喷作业形成混凝土封层封闭围岩；

S3、对巷道的底部进行固定，在底角泄压槽和加固槽内喷施混凝土，待混凝土达到一定强度后，钢拱架和V型架稳固的连接成一体，增强整体支护效果；

S4、进行矸石回填，在巷道底部形成表面平整的矸石回填层，在矸石回填层上铺设底板，随后将内置有电力线缆的盖板连接巷道一侧的连接板；

S5、将通过管卡固定安装有气、水管路的盖板连接支撑件，随后再将此盖板连接巷道另一侧的连接板，连接盖板与连接板时，将转动套管套装在连接螺栓的头端和防拆挡块外侧，转动L型杆将连接螺栓拧入连接板上的螺纹孔内。