CN103437795B - 纵向、环向锚固联合快速超前支护方法 - Google Patents

Abstract

本发明纵向、环向锚快联合快速超前支护方法涉及一种矿山巷道的支护，特别是涉及一种用于工作面支护的超前支护方法。其目的是为了提供一种施工效率高、施工周期短、支护效果好的纵向、环向锚快联合快速超前支护方法。本发明包括以下步骤：采用螺纹钢加工出纵向锚杆和呈U形的限位固定爪，将限位固定爪焊接在锚杆的尾部；在巷道的拱部将纵向锚杆以外插角6°～10°进行纵向支护，锚杆头部用2～3卷速凝水泥药卷固定，尾部带限位固定爪的一端外露；在两条平行的圆钢之间采用矩形框搭焊，得到钢筋钢带；采用管缝式锚杆在巷道的拱部进行环向支护，将管缝式锚杆穿过矩形框，使管缝式锚杆的托盘托住钢筋钢带，将限位固定爪跨在钢筋钢带的两条圆钢上。

Description

纵向、环向锚固联合快速超前支护方法

技术领域

本发明涉及一种矿山巷道的支护，特别是涉及一种用于工作面支护的超前支护方法。

背景技术

在施工较破碎岩体的巷道时，常常要进行超前支护，超前支护是保证隧道工程开挖工作面稳定而采取的超前于掌子面开挖的辅助措施的一种，其主要形式有：

1、超前锚杆或超前小钢管，一般长3-5米，用于锚固前方围岩，搭配钢架施作；

2、超前管棚，用于锚固前方围岩，适用于特殊困难地段，搭配钢架使用：

①短管棚超前支护，采用长度小于10米的小钢管；

②长(大)管棚超前支护：采用长度为10-45米且较粗钢管；

③钢插板超前支护：采用长度小于10米钢插板的称为板棚预支护；

3、注浆加固围岩和堵截水：

①超前小导管注浆，沿开挖外轮廓线向前以一定角度打入管壁带有小孔的导管，且以一定压力向管内压注起胶结作用的浆液，待其硬化后围岩得到预加固；

②超前深孔围岩注浆：又叫深孔注浆，目的是加固地层、封堵水源，适用于特殊困难地段。其机理是依靠浆液压力，将破碎围岩或黏土层压裂成缝用浆液充填、固结，通过压密作用达到加固和堵水的作用。

在施工过程中，这些超前支护方法均要求有钢支架或者栅格钢架进行配合支护，施工工艺相对复杂，施工周期较长。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种施工效率高、施工周期短、支护效果好的纵向、环向锚固联合快速超前支护方法。

本发明纵向、环向锚固联合快速超前支护方法，其包括以下步骤：

A、采用螺纹钢加工出纵向锚杆和呈U形的限位固定爪，将限位固定爪焊接在锚杆的尾部；

B、在巷道的拱部将纵向锚杆以外插角6°～10°进行纵向支护，纵向锚杆头部用2～3卷速凝水泥药卷固定，纵向锚杆尾部带限位固定爪的一端外露，各纵向锚杆沿巷道拱部的环向间距取40cm～60cm；

C、在两条平行的圆钢之间采用矩形框搭焊，矩形框之间间隔60cm～80cm，得到钢筋钢带；

D、采用管缝式锚杆在巷道的拱部进行环向支护，使管缝式锚杆沿巷道拱部径向设置，将管缝式锚杆穿过所述矩形框，使管缝式锚杆的托盘托住所述钢筋钢带，将所述限位固定爪跨在所述钢筋钢带的两条圆钢上。

本发明纵向、环向锚固联合快速超前支护方法，其中所述步骤A中螺纹钢的直径为32mm，纵向锚杆的长度为3.8m。

本发明纵向、环向锚固联合快速超前支护方法，其中所述步骤A中限位固定爪的焊接位置距锚杆尾端的距离为5cm。

本发明纵向、环向锚固联合快速超前支护方法，其中所述步骤B中纵向锚杆的外露长度为30cm。

本发明纵向、环向锚固联合快速超前支护方法，其中所述步骤C中圆钢的直径为14mm。

本发明纵向、环向锚固联合快速超前支护方法与现有技术不同之处在于本发明纵向、环向锚固联合快速超前支护方法无需钢支架或者栅格钢架进行配合支护，只需利用螺纹钢加工出用于纵向支护的纵向锚杆，以外插角6°～10°进行纵向支护，之后利用管缝式锚杆作环向支护，将加工出的钢筋钢带和纵向锚杆、管缝式锚杆固定为一体，即可快速地完成支护。管缝式锚杆的托盘用于托起钢筋钢带，为了使纵向锚杆与钢筋钢带搭接，纵向锚杆上焊接有呈U形的限位固定爪。纵向锚杆、管缝式锚杆和钢筋钢带三者固定为一个整体，有效地连接在支护巷道的拱部，增强了对破碎岩体的三维预应力，支护效果好。所以本发明纵向、环向锚固联合快速超前支护方法的施工效率高、施工周期短，并且支护效果好。

下面结合附图对本发明纵向、环向锚固联合快速超前支护方法作进一步说明。

附图说明

图1为采用本发明纵向、环向锚固联合快速超前支护方法第一个实施例之后的巷道横断面结构示意图；

图2为采用本发明纵向、环向锚固联合快速超前支护方法第一个实施例之后的巷道纵向剖视结构示意图；

图3为图2中Q处的局部放大图；

图4为本发明纵向、环向锚固联合快速超前支护方法第一个实施例中采用的钢筋钢带的结构示意图；

图5为从俯视方向看时图2中Q处的结构示意图。

具体实施方式

本发明纵向、环向锚固联合快速超前支护方法第一个实施例包括以下步骤：

A、参见图3，采用直径为32mm的螺纹钢加工出纵向锚杆1和呈U形的限位固定爪11，纵向锚杆1的长度为3.8m，将限位固定爪11焊接在锚杆1的尾部，使限位固定爪11的焊接位置距锚杆尾端的距离为5cm；

B、如图2所示，在巷道的拱部将纵向锚杆1以外插角6°(即纵向锚杆轴线同巷道的轴线之间的夹角)进行纵向支护，纵向锚杆1头部用2～3卷速凝水泥药卷固定，纵向锚杆1尾部带限位固定爪11的一端外露，纵向锚杆1的外露长度为30cm，各纵向锚杆1沿巷道拱部的环向间距取40cm；

C、参见图4和图5，在两条平行的直径为14mm的圆钢2之间采用矩形框21搭焊，矩形框21之间间隔60cm，得到钢筋钢带；

D、参见图1和图2，采用管缝式锚杆3在巷道的拱部进行环向支护，使管缝式锚杆沿巷道拱部径向设置，参见图5，将管缝式锚杆3穿过矩形框21，使管缝式锚杆3的托盘31托住钢筋钢带，将限位固定爪11跨在钢筋钢带的两条圆钢2上。于是纵向锚杆1、管缝式锚杆3和钢筋钢带便整体固定了。

本发明纵向、环向锚固联合快速超前支护方法第二个实施例与第一个实施例的区别在于：步骤A中步骤A中螺纹钢的直径为30mm，纵向锚杆的长度为4m，限位固定爪的焊接位置距锚杆尾端的距离为2cm；步骤B中外插角取10°，纵向锚杆的外露长度为40cm；步骤C中圆钢的直径为18mm。

经实际施工证明，上述两个实施例能够使得施工周期缩短，并能达到较好的支护效果。本发明纵向、环向锚固联合快速超前支护方法中，步骤B中的外插角还可取8°，各纵向锚杆沿巷道拱部的环向间距可取40cm～60cm；步骤C中的矩形框之间的间隔可取60cm～80cm。

为帮助理解，在此说明一下采用本发明纵向、环向锚固联合快速超前支护方法时的巷道断面施工顺序：

1、当巷道断面较大时，首先沿破碎巷道全长施工完毕小断面导硐；

2、采用本发明纵向、环向锚固联合快速超前支护方法进行超前支护；

3、对设计断面巷道拱部进行挑顶及压顶作业，进尺3.0m；

4、对设计断面巷道进行扩帮作业，进尺3.0m；

5、采用本发明纵向、环向锚固联合快速超前支护方法对下一步施工工作面拱顶进行超前支护；

6、对已施工完毕的3.0m巷道进行喷射厚度为3～5cm砼临时支护；

7、重复步骤2至6进行作业。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种纵向、环向锚固联合快速超前支护方法，其特征在于包括以下步骤：

A、采用螺纹钢加工出纵向锚杆（1）和呈U形的限位固定爪（11），将限位固定爪（11）焊接在锚杆（1）的尾部；

B、在巷道的拱部将纵向锚杆（1）以外插角6°～10°进行纵向支护，纵向锚杆（1）头部用2～3卷速凝水泥药卷固定，纵向锚杆（1）尾部带限位固定爪（11）的一端外露，各纵向锚杆（1）沿巷道拱部的环向间距取40cm～60cm；

C、在两条平行的圆钢（2）之间采用矩形框（21）搭焊，矩形框（21）之间间隔60cm～80cm，得到钢筋钢带；

D、采用管缝式锚杆（3）在巷道的拱部进行环向支护，使管缝式锚杆（3）沿巷道拱部径向设置，将管缝式锚杆（3）穿过所述矩形框（21），使管缝式锚杆（3）的托盘（31）托住所述钢筋钢带，将所述限位固定爪（11）跨在所述钢筋钢带的两条圆钢（2）上。

2.根据权利要求1所述的纵向、环向锚固联合快速超前支护方法，其特征在于：所述步骤A中螺纹钢的直径为32mm，纵向锚杆（1）的长度为3.8m。

3.根据权利要求2所述的纵向、环向锚固联合快速超前支护方法，其特征在于：所述步骤A中限位固定爪（11）的焊接位置距锚杆尾端的距离为5cm。

4.根据权利要求3所述的纵向、环向锚固联合快速超前支护方法，其特征在于：所述步骤B中纵向锚杆（1）的外露长度为30cm。

5.根据权利要求4所述的纵向、环向锚固联合快速超前支护方法，其特征在于：所述步骤C中圆钢（2）的直径为14mm。