CN108194097B - 一种防治巷道底臌凸型吸能承载结构 - Google Patents

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Abstract

一种防治巷道底臌凸型吸能承载结构，由吸能层开掘空间I、吸能层开掘空间Ⅱ、吸能材料,塑钢网形成巷道底层组合,其底部均匀布设有底板锚杆；该巷道底层组合的上部连接有承载层开掘空间，承载层开掘空间上部连接有巷道，巷道和承载层开掘空间周围均匀布设有预应力锚杆；巷道、承载层开掘空间、吸能层开掘空间Ⅰ、吸能层开掘空间Ⅱ共同组成了一个整体的防治巷道底臌凸型吸能承载结构。该发明结构不仅能够有效释放和转移两帮传递的高垂直应力和深部底板高水平应力，从根本上切断了底臌变形的发生“力源”，而且使得整体强度，刚度和抗弯能力极大提高，提高了围岩的稳定性，彻底避免了不利变形和破坏，有效制止了巷道底臌变形。

Description

一种防治巷道底臌凸型吸能承载结构
技术领域
本发明涉及一种巷道底臌形变的结构,尤其是一种防治巷道底臌凸型吸能承载结构.
背景技术
底臌是煤矿巷道最为常见的一种破坏形式，底臌变形会引起巷道断面大幅减小，影响矿井的正常运输、行人和通风，加之由于底板是巷道的基础，显著的底臌变形会导致整个巷道失稳，甚至造成重大安全事故。当前，巷道底臌变形最为常用的控制方法主要分为两大类：加固法和卸压法。对于加固法，通过锚杆索配合混凝土反底拱形成的刚性承载结构与底板岩层发生刚性接触，底板压力直接施加到混凝土反底拱结构上，随着高应力源源不断地从底板向混凝土结构释放，当混凝土结构无法承受高应力时，再次鼓起的底板岩层将造成混凝土反底拱结构的开裂、倾斜或失稳；当底臌变形妨碍生产时，需将混凝土结构完全破坏，进行卧底作业，重新建造反底拱。对于卸压法，由于通过钻孔或爆破形成的切缝多形成于围岩表层且空间有限，无法有效降低、缓冲或阻挡两帮传递高垂直应力及地层自身蕴藏的高水平应力；随着岩层运动逐渐加剧，切缝将逐渐闭合，围岩应力又将恢复至高应力状态，继而再次发生底鼓现象，需要重新开缝卸压，但由于底板岩层内水平应力非常强大，仅靠人工结构阻断应力传递是不现实的，而且该结构无法限制由两帮传递来的顶板压力。
发明内容
为了克服巷道底臌形变的破坏会影响矿井正常运输，行人和通风，以及会导致整个巷道失稳，甚至造成安全事故的发生问题，本发明提供了一种防治巷道底臌的凸型吸能和承载结构；该结构不仅能够有效释放和转移两帮传递的高垂直应力和深部底板高水平应力，从根本上切断了底臌变形的发生“力源”，而且使得整体强度，刚度和抗弯能力极大提高，提高了围岩的稳定性，彻底避免了不利变形和破坏，有效制止了巷道底臌变形的发生。
本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种防治巷道底臌凸型吸能承载结构包括：巷道，预应力锚，承载层开掘空间，帮锚杆，吸能层开掘空间Ⅰ，吸能层开掘空间Ⅱ，底板锚杆，吸能材料，塑钢网，混凝土，菱形金属网；该一种防治巷道底臌凸型吸能承载结构,由吸能层开掘空间I、吸能层开掘空间Ⅱ、吸能材料,塑钢网形成巷道底层组合,该巷道底层组合的底部均匀布设有底板锚杆；该巷道底层组合的上部连接有承载层开掘空间，该承载层开掘空间由混凝土、菱形金属网组成，其周围均匀布设有预应力锚杆；该承载层开掘空间上部连接有巷道，该巷道周围均匀布设有预应力锚；使巷道、承载层开掘空间、吸能层开掘空间Ⅰ、吸能层开掘空间Ⅱ组成了一个整体的防治巷道底臌凸型吸能承载结构。
本发明的有益效果是，一种防治巷道底臌凸型吸能承载结构不仅能够有效释放和转移两帮传递的高垂直应力和深部底板高水平应力，从根本上切断了底臌变形的发生“力源”，而且使得整体强度，刚度和抗弯能力极大提高，提高了围岩的稳定性，彻底避免了不利变形和破坏，有效制止了巷道底臌变形。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明结构原理示意图。
图2为锚杆混凝土支护与“凸型”吸能-承载结构两种支护方式下底板变形曲线对比图。
图中：1.巷道，2.预应力锚杆，3.承载层开掘空间，4.帮锚杆，5.吸能层开掘空间Ⅰ，6.吸能层开掘空间Ⅱ，7.底板锚杆，8.吸能材料，9.塑钢网，10.混凝土，11.菱形金属网。
具体实施方式
一种防治巷道底臌凸型吸能承载结构,包括巷道1，预应力锚2，承载层开掘空间3，帮锚杆4，吸能层开掘空间Ⅰ5，吸能层开掘空间Ⅱ6，底板锚杆7，吸能材料8，塑钢网9，混凝土10，菱形金属网11；该一种防治巷道底臌凸型吸能承载结构,由吸能层开掘空间I5、吸能层开掘空间Ⅱ6、吸能材料8,塑钢网9形成巷道底层组合,该巷道底层组合的底部均匀布设有底板锚杆7；该巷道底层组合的上部连接有承载层开掘空间3，该承载层开掘空间3由混凝土10、菱形金属网11组成，其周围均匀布设有预应力锚杆4；该承载层开掘空间3上部连接有巷道1，该巷道1周围均匀布设有预应力锚2；使巷道1、承载层开掘空间3、吸能层开掘空间Ⅰ5、吸能层开掘空间Ⅱ6组成了一个整体的防治巷道底臌凸型吸能承载结构。
在图中，底板锚杆7和帮锚杆4均采用直径22mm的螺纹钢螺杆，长短分别为2.4m和2.1m；底板锚杆7间距800mm,排距800mm；帮锚杆4间距800mm,排距800mm。

Claims (2)

1.一种防治巷道底臌凸型吸能承载结构，包括巷道(1)，预应力锚杆(2)，承载层开挖空间(3)，帮锚杆(4)，吸能层开掘空间Ⅰ(5)，吸能层开掘空间Ⅱ(6)，底板锚杆(7)，吸能材料(8)，塑钢网(9)，混凝土(10)，菱形金属网(11)；其特征是；由吸能层开掘空间Ⅰ(5)、吸能层开掘空间Ⅱ(6)、吸能材料(8),塑钢网(9)形成巷道底层组合,该巷道底层组合的底部均匀布设有底板锚杆(7)；该巷道底层组合的上部连接有承载层开挖空间(3)，该承载层开挖空间(3)由混凝土(10)、菱形金属网(11)组成，其周围均匀布设有预应力锚杆(2)；该承载层开挖空间(3)上部连接有巷道(1)，该巷道(1)周围均匀布设有预应力锚(2)；使巷道(1)、承载层开挖空间(3)、吸能层开掘空间Ⅰ(5)、吸能层开掘空间Ⅱ(6)组成了一个整体的防治巷道底臌凸型吸能承载结构。
2.根据权利要求1所述的一种防治巷道底臌凸型吸能承载结构，所述的底板锚杆(7)和帮锚杆(4)均采用直径22mm的螺纹钢螺杆，长短分别为2.4m和2.1m；底板锚杆(7)间距800mm,排距800mm；帮锚杆(4)间距800mm,排距800mm。
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