CN103967505A - 煤矿井下动压环境下孤岛软岩体支护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤矿井下动压环境下孤岛软岩体支护装置，涉及一种巷道支护装置。本发明解决了目前孤岛软岩体及巷道受矿压影响而易变形等问题。该煤矿井下动压环境下孤岛软岩体支护装置的孤岛软岩巷道支护装置设置有锚网一、锚杆一、U型棚一、注浆锚杆一及锚索一；软岩巷道交汇处支护装置设置有锚网二、锚杆二、U型棚二、注浆锚杆二、锚索二及锚索梁二；巷道交叉处的软岩体支护装置设置有锚网一、锚杆一、U型棚一、注浆锚杆一、锚索三、工字钢上及U型棚一。该煤矿井下动压环境下孤岛软岩体支护装置结构简单、施工方便且能极大地提高软岩体抗采动能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种巷道支护装置，具体涉及一种煤矿井下动压环境下孤岛软岩体支护装置。
背景技术
目前，一些煤矿井下因地质条件差、开采技术难度大及被跳采布置而形成的孤岛软岩体工作面受两侧采空区影响，在高地应力、构造应力及采动应力的综合作用下，两巷矿压异常强烈，冲击地压频发，支架折损，巷道变形速度快，底鼓严重，维护困难，严重滞缓工作面推进速度，采用传统的棚式支护已不能满足矿压显现强烈巷道的要求。
然而煤矿井下采用传统的巷道支护技术后使得孤岛软岩体周边的巷道使用寿命较短的为二个月，时间长的也不超过二年，采用一般的巷道支护技术使得煤矿井下的巷道在使用上容易陷入巷道变形后对巷道进行修复、修复后巷道再变形及再变形后再修复的恶性循环。对巷道的反复维修一方面则造成人力物力的大量浪费，提高企业的生产成本；同时另一方面也严重影响煤矿企业的生产进度；甚至由于受采动影响巷道出现局部掉顶或浆皮开裂，导致对井下工作人员形成安全隐患。特别是位于受采动影响的软弱破碎孤岛体处的巷道支护更加困难，因此如何提高巷道尤其是孤岛软岩体巷道的使用寿命是煤矿生产企业所面临的急需解决的巷道支护技术难题。
特别是煤矿井下孤岛软岩体周边的巷道与巷道交汇处的断面比一般巷道的断面大，孤岛软岩体周边的巷道与巷道交汇处的支护比一般巷道的支护更复杂，特别是位于受采动影响的软弱破碎孤岛体处的巷道与巷道交汇处的支护更加困难，因此如何提高巷道交汇处的巷道使用寿命也是煤矿生产企业所急需解决的难题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供了一种结构简单、施工方便、延长孤岛软岩体周边巷道使用寿命且能极大地提高软岩体抗采动的煤矿井下动压环境下孤岛软岩体支护装置。
为实现上述目的，本发明提供一种煤矿井下动压环境下孤岛软岩体支护装置，所述孤岛软岩体的两侧为巷道，孤岛软岩体两侧的巷道交叉处为交汇处巷道，所述巷道包括巷道帮部、巷道顶部及巷道底部，所述孤岛软岩体支护装置包括孤岛软岩巷道支护装置、软岩巷道交汇处支护装置及巷道交叉处的软岩体支护装置；
所述孤岛软岩巷道支护装置为在巷道帮部及巷道顶部设置一层锚网一；在所述的锚网一上且垂直于巷道帮部的内壁及巷道顶部的内壁等距离设置锚杆一，所述锚网一由锚杆一上的托板及螺母固定于巷道帮部的内壁及巷道顶部的内壁上；在巷道帮部的内壁及巷道顶部的内壁的锚网一外侧及巷道底部等距离设置U型棚一；垂直于巷道帮部的内壁及巷道顶部的内壁等距离设置注浆锚杆一；垂直于巷道帮部的内壁及巷道顶部的内壁等距离设置锚索一；
所述软岩巷道交汇处支护装置为在交汇处巷道帮部及交汇处巷道顶部设置一层锚网二；在所述的锚网二上且垂直于交汇处巷道帮部的内壁及交汇处巷道顶部的内壁等距离设置锚杆二，所述锚网二由锚杆二上的托板及螺母固定于交汇处巷道帮部的内壁及交汇处巷道顶部的内壁上；在交汇处巷道帮部的内壁及交汇处巷道顶部的内壁的锚网二外侧及交汇处巷道底部等距离设置U型棚二；垂直于交汇处巷道帮部的内壁及交汇处巷道顶部的内壁等距离设置注浆锚杆二；垂直于交汇处巷道帮部的内壁及交汇处巷道顶部的内壁等距离设置锚索二，锚索二与锚索二的外端通过锚索梁二固定；
所述巷道交叉处的软岩体支护装置为在软岩体侧壁设置一层锚网一；在所述的锚网一上且垂直于软岩体侧壁等距离设置锚杆一，所述锚网一由锚杆一上的托板及螺母固定于软岩体侧壁上；在软岩体侧壁上的锚网一外侧等距离设置U型棚一；垂直于软岩体侧壁等距离设置注浆锚杆一；垂直于软岩体侧壁等距离设置锚索三；等距离且水平穿过软岩体的锚索三两端由锚索锁具固定，穿过软岩体的锚索三的外端的锚索锁具固定于工字钢上，工字钢在软岩体外侧等距离且呈水平排布即垂直于软岩体两侧的U型棚一。
所述锚网一的网孔长及宽分别为100mm、100mm，锚网一的钢筋直径为10mm；锚杆一的直径为20mm，锚杆一的长为2400mm，锚杆一间距为700mm，锚杆一排距为700mm；所述U型棚一为36U型钢，U型棚一间距为600mm；所述注浆锚杆一的直径为21.5mm，注浆锚杆一的长为2000mm，注浆锚杆一间距为1600mm，注浆锚杆一排距为1200mm；所述锚索一的直径为17.8mm，锚索一的长为6500mm，锚索一排距为1200mm。
所述锚网二的网孔长及宽分别为100mm、100mm，锚网二的钢筋直径为10mm；锚杆二的直径为20mm，锚杆二的长为2400mm，锚杆二间距为700mm，锚杆二排距为700mm；所述U型棚二为36U型钢，U型棚二间距为600mm；所述注浆锚杆二的直径为21.5mm，注浆锚杆二的长为2000mm，注浆锚杆二间距为1600mm，注浆锚杆二排距为1200mm；所述锚索二的直径为17.8mm，锚索二的长为6500mm，锚索二排距为1200mm。
所述所述锚索三的直径为17.8mm，锚索三排距为1200mm；所述工字钢为11号工字钢，工字钢排距为1200mm。
本发明的有益效果：本发明的煤矿井下动压环境下孤岛软岩体支护装置结构简单，减少了巷道支护材料，节约成本；施工方便，节省人力；适应性强，适用于大变形采动巷道；支护效果好，能有效地防止片帮现象，极大地提高了巷道的使用寿命；消除生产中巷道变形的安全隐患，有效遏制了煤矿顶板事故发生；保证了采煤工作面的快速推进，提高了煤炭产量和效益；减轻了井下工作人员的劳动强度，改善了井下工作人员的作业环境。
下面结合附图对本发明的煤矿井下动压环境下孤岛软岩体支护装置作进一步说明。
附图说明
图1是本发明煤矿巷道交汇处三岔门结构示意图；
图2是本发明煤矿巷道交汇处四岔门结构示意图；
图3是本发明煤矿孤岛软岩体支护俯视图；
图4是图3的A-A剖示图；
图5是图3的B-B剖示图；
图6是图3的C-C剖示图。
图中：1、巷道帮部，2、巷道顶部，3、巷道底部，4、锚网一，5，锚杆一，6、U型棚一，7、注浆锚杆一，8、锚索一，9、孤岛软岩体，10、孤岛周边巷道，11、软岩巷道交汇处，12、工字钢，13、锚索梁，14、锚网二，15，锚杆二，16、U型棚二，17、注浆锚杆二，18、锚索二，19锚索三，20、交汇处巷道帮部，21、交汇处巷道顶部，22、交汇处巷道底部。
具体实施例
如图1及图2所示，本实施例的煤矿井下动压环境下孤岛软岩体支护装置是针对煤矿井下动压环境下孤岛软岩巷道三岔门及四岔门结构中的孤岛软岩体9、孤岛周边巷道10及软岩巷道交汇处11进行支护。
如图3及图4所示，本实施例的煤矿井下动压环境下孤岛软岩巷道支护装置的孤岛软岩巷道包括巷道帮部1、巷道顶部2及巷道底部3。巷道帮部1及巷道顶部2设置一层锚网一4。在锚网一4上且垂直于巷道帮部1的内壁及巷道顶部2的内壁等距离设置锚杆一5，锚网一4由锚杆一5上的托板及螺母固定于巷道帮部1的内壁及巷道顶部2的内壁上。锚网一4的网孔长及宽分别为100mm、100mm，锚网一4的钢筋直径为10mm；锚杆一5的直径为20mm，锚杆一5的长为2400mm，锚杆一5间距为700mm，锚杆一5排距为700mm。在巷道帮部1的内壁及巷道顶部2的内壁的锚网一4外侧及巷道底部3等距离设置U型棚一6，U型棚一6为36U型钢，U型棚一6间距为600mm。架好U型棚一6后对巷道帮部1的内壁及巷道顶部2的内壁进行喷浆，喷浆厚度为150mm。对巷道帮部1的内壁及巷道顶部2的内壁进行喷浆后，垂直于巷道帮部1的内壁及巷道顶部2的内壁等距离设置注浆锚杆一7，注浆锚杆一7的注浆水灰比0.75～1∶1，注浆锚杆一7的直径为21.5mm，注浆锚杆一7的长为2000mm，注浆锚杆一7间距为1600mm，注浆锚杆一7排距为1200mm。垂直于巷道帮部1的内壁及巷道顶部2的内壁等距离设置锚索一8，锚索一8的直径为17.8mm，锚索一8的长为6500mm，锚索一8排距为1200mm。
如图3及图5所示，本实施例的煤矿井下动压环境下软岩巷道交汇处支护装置的软岩巷道交汇处包括交汇处巷道帮部20、交汇处巷道顶部21及交汇处巷道底部22。交汇处巷道帮部20及交汇处巷道顶部21设置一层锚网二14。在锚网二14上且垂直于交汇处巷道帮部20的内壁及交汇处巷道顶部21的内壁等距离设置锚杆二15，锚网二14由锚杆二15上的托板及螺母固定于交汇处巷道帮部20的内壁及交汇处巷道顶部21的内壁上。锚网二14的网孔长及宽分别为100mm、100mm，锚网二14的钢筋直径为10mm；锚杆二15的直径为20mm，锚杆二15的长为2400mm，锚杆二15间距为700mm，锚杆二15排距为700mm。在交汇处巷道帮部20的内壁及交汇处巷道顶部21的内壁的锚网二14外侧及交汇处巷道底部22等距离设置U型棚二16，U型棚二16为36U型钢，U型棚二16间距为600mm。架好U型棚二16后对交汇处巷道帮部20的内壁及交汇处巷道顶部21的内壁进行喷浆，喷浆厚度为150mm。对交汇处巷道帮部20的内壁及交汇处巷道顶部21的内壁进行喷浆后，垂直于交汇处巷道帮部20的内壁及交汇处巷道顶部21的内壁等距离设置注浆锚杆二17，注浆锚杆二17的注浆水灰比0.75～1∶1，注浆锚杆17的直径为21.5mm，注浆锚杆二17的长为2000mm，注浆锚杆二17间距为1600mm，注浆锚杆二17排距为1200mm。垂直于交汇处巷道帮部20的内壁及交汇处巷道顶部21的内壁等距离设置锚索二18，锚索二18的直径为17.8mm，锚索二18的长为6500mm，锚索二18排距为1200mm。锚索与锚索二18的外端通过锚索梁13固定，锚索梁13的直径为17.8mm，锚索梁13的长为6500mm，锚索梁13排距为1200mm。
如图3及图6所示，本实施例的煤矿井下动压环境下巷道交叉处的软岩体支护装置的孤岛软岩体9的两侧为巷道，巷道包括巷道帮部1、巷道顶部2及巷道底部3，巷道帮部1及巷道顶部2设置一层锚网一4。在锚网一4上且垂直于巷道帮部1的内壁及巷道顶部2的内壁等距离设置锚杆一5，锚网一4由锚杆一5上的托板及螺母固定于巷道帮部1的内壁及巷道顶部2的内壁上。锚网一4的网孔长及宽分别为100mm、100mm，锚网一4的钢筋直径为10mm；锚杆一5的直径为20mm，锚杆一5的长为2400mm，锚杆一5间距为700mm，锚杆一5排距为700mm。在巷道帮部1的内壁及巷道顶部2的内壁的锚网一4外侧及巷道底部3等距离设置U型棚一6，U型棚一6为36U型钢，U型棚一6间距为600mm。架好U型棚一6后对巷道帮部1的内壁及巷道顶部2的内壁进行喷浆，喷浆厚度为150mm。对巷道帮部1的内壁及巷道顶部2的内壁进行喷浆后，垂直于巷道帮部1的内壁及巷道顶部2的内壁等距离设置注浆锚杆一7，注浆锚杆一7的注浆水灰比0.75～1∶1，注浆锚杆一7的直径为21.5mm，注浆锚杆一7的长为2000mm，注浆锚杆一7间距为1600mm，注浆锚杆一7排距为1200mm。垂直于巷道帮部1的内壁及巷道顶部2的内壁等距离设置锚索一8，等距离且水平穿过孤岛软岩体9的锚索三19两端由锚索锁具固定，穿过软岩体10的锚索三19的外端的锚索锁具固定于工字钢12上，工字钢12在孤岛软岩体9外侧等距离且呈水平排布即垂直于孤岛软岩体9两侧的U型棚一6。锚索三19的直径为17.8mm，锚索三19的长为6500mm，锚索三19排距为1200mm。锚索三19与锚索三19的外端通过工字钢12固定，工字钢12的直径为17.8mm，工字钢12的长为6500mm，工字钢12排距为1200mm。
因此，煤矿井下动压环境下巷道交叉处的孤岛软岩体9通过固定锚网及架棚，并进行喷浆及注浆，再通过锚索及工字钢所组成的锚索桁架进行加固，从而使得巷道交叉处的孤岛软岩体9得到较好地支护，适用于大变形采动巷道，能有效地防止片帮现象，降低了巷道维护费，消除生产中巷道变形的安全隐患。
Claims (4)
1.一种煤矿井下动压环境下孤岛软岩体支护装置，所述孤岛软岩体的两侧为巷道，孤岛软岩体两侧的巷道交叉处为交汇处巷道，所述巷道包括巷道帮部、巷道顶部及巷道底部，其特征在于，所述孤岛软岩体支护装置包括孤岛软岩巷道支护装置、软岩巷道交汇处支护装置及巷道交叉处的软岩体支护装置；
所述孤岛软岩巷道支护装置为在巷道帮部及巷道顶部设置一层锚网一；在所述的锚网一上且垂直于巷道帮部的内壁及巷道顶部的内壁等距离设置锚杆一，所述锚网一由锚杆一上的托板及螺母固定于巷道帮部的内壁及巷道顶部的内壁上；在巷道帮部的内壁及巷道顶部的内壁的锚网一外侧及巷道底部等距离设置U型棚一；垂直于巷道帮部的内壁及巷道顶部的内壁等距离设置注浆锚杆一；垂直于巷道帮部的内壁及巷道顶部的内壁等距离设置锚索一；
所述软岩巷道交汇处支护装置为在交汇处巷道帮部及交汇处巷道顶部设置一层锚网二；在所述的锚网二上且垂直于交汇处巷道帮部的内壁及交汇处巷道顶部的内壁等距离设置锚杆二，所述锚网二由锚杆二上的托板及螺母固定于交汇处巷道帮部的内壁及交汇处巷道顶部的内壁上；在交汇处巷道帮部的内壁及交汇处巷道顶部的内壁的锚网二外侧及交汇处巷道底部等距离设置U型棚二；垂直于交汇处巷道帮部的内壁及交汇处巷道顶部的内壁等距离设置注浆锚杆二；垂直于交汇处巷道帮部的内壁及交汇处巷道顶部的内壁等距离设置锚索二，锚索二与锚索二的外端通过锚索梁二固定；
所述巷道交叉处的软岩体支护装置为在软岩体侧壁设置一层锚网一；在所述的锚网一上且垂直于软岩体侧壁等距离设置锚杆一，所述锚网一由锚杆一上的托板及螺母固定于软岩体侧壁上；在软岩体侧壁上的锚网一外侧等距离设置U型棚一；垂直于软岩体侧壁等距离设置注浆锚杆一；垂直于软岩体侧壁等距离设置锚索三；等距离且水平穿过软岩体的锚索三两端由锚索锁具固定，穿过软岩体的锚索三的外端的锚索锁具固定于工字钢上，工字钢在软岩体外侧等距离且呈水平排布即垂直于软岩体两侧的U型棚一。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下动压环境下孤岛软岩体支护装置，其特征在于，所述锚网一的网孔长及宽分别为100mm、100mm，锚网一的钢筋直径为10mm；锚杆一的直径为20mm，锚杆一的长为2400mm，锚杆一间距为700mm，锚杆一排距为700mm；所述U型棚一为36U型钢，U型棚一间距为600mm；所述注浆锚杆一的直径为21.5mm，注浆锚杆一的长为2000mm，注浆锚杆一间距为1600mm，注浆锚杆一排距为1200mm；所述锚索一的直径为17.8mm，锚索一的长为6500mm，锚索一排距为1200mm。
3.根据权利要求1所述的煤矿井下动压环境下孤岛软岩体支护装置，其特征在于，所述锚网二的网孔长及宽分别为100mm、100mm，锚网二的钢筋直径为10mm；锚杆二的直径为20mm，锚杆二的长为2400mm，锚杆二间距为700mm，锚杆二排距为700mm；所述U型棚二为36U型钢，U型棚二间距为600mm；所述注浆锚杆二的直径为21.5mm，注浆锚杆二的长为2000mm，注浆锚杆二间距为1600mm，注浆锚杆二排距为1200mm；所述锚索二的直径为17.8mm，锚索二的长为6500mm，锚索二排距为1200mm。
4.根据权利要求1所述的煤矿井下动压环境下孤岛软岩体支护装置，其特征在于，所述所述锚索三的直径为17.8mm，锚索三排距为1200mm；所述工字钢为11号工字钢，工字钢排距为1200mm。
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