[发明专利]一种深埋大硐室支护装置及支护方法

说明书

本发明涉及硐室支护技术领域，具体为一种深埋大硐室支护装置及支护方法，包括山型钢带、双向托盘及支撑装置；所述山型钢带的两端设置球形结构，在山型钢带的上端设置至少三组钢带肋；所述双向托盘包括上托盘与下托盘，所述上托盘与所述下托盘通过钢板连接，在所述钢板连接处设置锚孔；所述山型钢带的两端球形结构分别插入设置在所述双向托盘的上托盘与下托盘的连接空隙处，锚杆或锚索穿进双向托盘的锚孔处所固定于硐室的上部岩体，所述述山型钢带通过支撑装置支撑。与现有技术相比，本发明山型钢带的外漏肋增加其自身承载力，通过中间支撑杆减小山型钢带的跨度，有利于支护结构的稳定。

技术领域

本发明涉及硐室支护技术领域，具体为一种深埋大硐室支护装置及支护方法。

背景技术

随着矿产资源的开发，井巷工程向深部发展，深部岩体具有高应力、高温和高渗透压等“三高”问题。在高应力作用下，硐室掘进后，围岩表面极易出现应力集中现象且表面破碎、逐渐剥离，在此过程中出现应力释放，当井巷工程支护后，这种应力释放的现象还会出现半年甚至更久。因此，对于深部井巷工程以柔性支护为主，柔性支护主要形式为锚喷网形式。

目前，井下大硐室支护普遍采用长锚杆、长锚索等作为永久支护，在施工过程采用分步分台阶施工，当围岩暴露后采用短锚杆、钢拱架、格栅拱架等作为临时支护，但是这些支护均存在以下特点：①短锚杆支护速度快，但是其锚杆长度较短，在临时支护阶段存在块状或则局部整体垮落的风险；②钢拱架具有一定的支护强度且对岩体的变形具有一定缓冲能力，但是大硐室跨度大，拱架中间没有任何支撑，极易引起整个拱架的失效，临时支护的钢拱架与后期永久支护很难整体连接；③格栅拱架与钢拱架具有相似的特点。

因此，井下深埋大硐室支护需要一种能够临时支护快且后期能够与永久支护很好连接的形式。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深埋大硐室支护装置及支护方法，该结构可以达到早期临时支护具有一定的强度、后期能够和永久支护较好结合的目的，同时能够增加长锚杆、长锚索托盘承载力的目的。

为实现上述目的之一，本发明提供如下技术方案：

一种深埋大硐室支护装置，包括山型钢带、双向托盘及支撑装置；

所述山型钢带的两端设置球形结构，在山型钢带的上端设置至少三组钢带肋；

所述双向托盘包括上托盘与下托盘，所述上托盘与所述下托盘通过钢板连接，在所述钢板连接处设置锚孔；

所述山型钢带的两端球形结构分别插入设置在所述双向托盘的上托盘与下托盘的连接空隙处，锚杆或锚索穿进双向托盘的锚孔处所固定于硐室的上部岩体，所述山型钢带通过支撑装置支撑。

优选地，所述支撑装置包括支撑杆、垫板及短锚杆，所述支撑杆的一端连接所述山型钢带，所述支撑杆的另一端连接所述垫板，所述垫板通过所述短锚杆固定于大硐室的下部岩体处。

优选地，所述支撑杆与所述山型钢带采用螺栓进行连接，所述螺栓连接处位于所述钢带肋处。

优选地，所述上托盘的中间部分向上突起，所述下托盘的中间部分向下突起。

优选地，所述山型钢带的长度范围为0.8～1.5m，宽度为100～350mm，厚度不小于6mm。

优选地，所述双向托盘边长与山型钢带等宽。

优选地，所述上托盘和下托盘通过钢板焊接连接。

为实现上述目的之二，本发明提供如下技术方案：

一种深埋大硐室支护方法，包括如下步骤：

硐室掘进后，在硐室表面喷射混凝土；