CN109736855B - 一种抗底鼓灾害的巷道底部结构及其施工方法 - Google Patents

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本发明公开了一种抗底鼓灾害的巷道底部结构及其施工方法,包括巷道钢制底板,在巷道钢制底板下部中空部分设置“Z”型构件,该“Z”型构件斜铺在中空部分内且使“Z”型构件上凸处部位顶紧巷道钢制底板,在“Z”型构件上凸处部位设置锚杆一,在“Z”型构件下凹处部位设置锚杆二,该该锚杆一和锚杆二铺设方向与巷道钢制底板保持垂直且锚杆一和锚杆二左右两边分别打入对应的两侧侧壁围岩并通过螺栓连接,本发明中波形结构大幅提高巷道底板强度以及抗冲击能力,显著提高巷道底板的稳定性,能够有效应对底鼓产生,减少维护费用,为井下的安全、生产带来方便。采用钢构件便于生产结束时回收以及日常维护更换,社会、经济效益较高。

Description

一种抗底鼓灾害的巷道底部结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及用于抵抗巷道底鼓的结构形式及其布置方式,具体为一种抗底鼓灾害的巷道底部结构及其施工方法。
背景技术
在高应力作用下的厚层岩体中掘进,巷道经常会发生底鼓变形现象,造成巷道变形、使用空间减小进而影响生产,使得许多矿井不得不投入大量的人力和物力去做“挖底”等临时的处理工作,严重的会造成整条巷道的报废,对矿山的生产与安全产生很大的制约。
出于实用性一般巷道的底板多采用加大支护力度,使底板平整利于使用,对底板结构不进行过多干涉,因此在底板结构构造上有不少发挥空间进而达到支护与巷道断面施工以及维护上的平衡。另一方面,若对底板过多加固或使用过多不可回收的材料,会造成成本上升,影响经营。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗底鼓灾害的巷道底部结构及其施工方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种抗底鼓灾害的巷道底部结构,包括巷道钢制底板,在巷道钢制底板下部中空部分设置“Z”型构件,该“Z”型构件斜铺在中空部分内且使“Z”型构件上凸处部位顶紧巷道钢制底板,在“Z”型构件上凸处部位的内部设置锚杆一,在“Z”型构件下凹处部位的内部设置锚杆二,该锚杆一和锚杆二铺设方向与巷道钢制底板的巷帮侧面保持垂直且锚杆一和锚杆二左右两边分别打入对应的两侧侧壁围岩,并且左右锚杆一通过螺栓连接、左右锚杆二通过螺栓连接。
优选的,所述“Z”型构件由“V”型钢结构的底部构件一和底部构件二叠加构成,相邻“V”型钢结构采用螺栓连接。
优选的,所述底部构件一和底部构件二根据受力或工程要求,挑选其构件角度。
优选的,,包括以下步骤:
步骤一:巷道掘进后,随即在巷道底板及巷道两侧进行平整作业,目的是保证整体结构的水平从而使铺设的钢轨道板平整;
步骤二:平整作业完成后分别向两侧的底部侧向围岩水平打入上部的锚杆一,侧向两端的锚杆采用螺栓连接,锚杆的作用是一方面起到固定钢构件的作用,防止因围岩变形出现滑移,另一方面在构件成型后可进一步提升构件强度,且采用全钢结构与锚杆,在生产结束后可全部回收;
步骤三:当上部锚杆全部打入并连接后,将“V”型钢构件按一正一反并采用螺栓进行连接形成一个“Z”型构件,将“Z”型构件斜铺在底板上,且上凸部挂在锚杆上,相邻两个“Z”型构件铺好后,也采用螺栓连接,采用螺栓连接方便且作业速度快,更换部件程序简便,为施工与维护提供便利;
步骤四:将构件全部铺设完成后,在波浪形构件的下凹处横向向左右两边侧壁围岩打入锚杆,两侧锚杆也采用螺栓连接,对构件进行进一步的固定与加固;
步骤五:底部结构完成后,沿波浪形构件上端铺设钢轨道板,并铺设橡胶轨道垫以及防水垫。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:波形结构大幅提高巷道底板强度以及抗冲击能力,显著提高巷道底板的稳定性,能够有效应对底鼓产生,减少维护费用,为井下的安全、生产带来方便。采用钢构件便于生产结束时回收以及日常维护更换,社会、经济效益较高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为图1的主视图;
图3为本发明中“Z”型构件的安装结构示意图;
图4为本发明中“V”型钢结构的底部构件的结构示意图;
图5为本发明中材料为Q235钢“V”型钢结构件在20MPa的向上均布荷载作用下的剪力图;
图6为本发明中C30混凝土板在20MPa的向上均布荷载作用下的剪力图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6,本发明提供一种技术方案:一种抗底鼓灾害的巷道底部结构,包括巷道钢制底板6,在巷道钢制底板6下部中空部分设置“Z”型构件,该“Z”型构件斜铺在中空部分内且使“Z”型构件上凸处部位顶紧巷道钢制底板6,在“Z”型构件上凸处部位的内部设置锚杆一4,在“Z”型构件下凹处部位的内部设置锚杆二3,该锚杆一4和锚杆二3铺设方向与巷道钢制底板6的巷帮侧面保持垂直且锚杆一4和锚杆二3左右两边分别打入对应的两侧侧壁围岩,并且左右锚杆一4通过螺栓连接、左右锚杆二3通过螺栓连接。
其中所述“Z”型构件由“V”型钢结构的底部构件一1和底部构件二2叠加构成,相邻“V”型钢结构采用螺栓连接;所述底部构件一1和底部构件二2根据受力或工程要求,挑选其构件角度。
一种抗底鼓灾害的巷道底部结构的施工方法,包括以下步骤:
步骤一:巷道掘进后,随即在巷道底板及巷道两侧进行平整作业,目的是保证整体结构的水平从而使铺设的钢轨道板平整;
步骤二:平整作业完成后分别向两侧的底部侧向围岩水平打入上部的锚杆一,侧向两端的锚杆采用螺栓连接,锚杆的作用是一方面起到固定钢构件的作用,防止因围岩变形出现滑移,另一方面在构件成型后可进一步提升构件强度,且采用全钢结构与锚杆,在生产结束后可全部回收;
步骤三:当上部锚杆全部打入并连接后,将“V”型钢构件按一正一反并采用螺栓进行连接形成一个“Z”型构件,将“Z”型构件斜铺在底板上,且上凸部挂在锚杆上,相邻两个“Z”型构件铺好后,也采用螺栓连接,采用螺栓连接方便且作业速度快,更换部件程序简便,为施工与维护提供便利;
步骤四:将构件全部铺设完成后,在波浪形构件的下凹处横向向左右两边侧壁围岩打入锚杆,两侧锚杆也采用螺栓连接,对构件进行进一步的固定与加固;
步骤五:底部结构完成后,沿波浪形构件上端铺设钢轨道板,并铺设橡胶轨道垫以及防水垫。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种抗底鼓灾害的巷道底部结构,包括巷道钢制底板(6),其特征在于:在巷道钢制底板(6)下部中空部分设置“Z”型构件,该“Z”型构件斜铺在中空部分内且使“Z”型构件上凸处部位顶紧巷道钢制底板(6),在“Z”型构件上凸处部位的内部设置锚杆一(4),在“Z”型构件下凹处部位的内部设置锚杆二(3),该锚杆一(4)和锚杆二(3)铺设方向与巷道钢制底板(6)的巷帮侧面保持垂直且锚杆一(4)和锚杆二(3)左右两边分别打入对应的两侧侧壁围岩,并且左右锚杆一(4)通过螺栓连接、左右锚杆二(3)通过螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的一种抗底鼓灾害的巷道底部结构,其特征在于:所述“Z”型构件由“V”型钢结构的底部构件一(1)和底部构件二(2)叠加构成,相邻“V”型钢结构采用螺栓连接。
3.根据权利要求2所述的一种抗底鼓灾害的巷道底部结构,其特征在于:所述底部构件一(1)和底部构件二(2)根据受力或工程要求,挑选其构件角度。
4.一种抗底鼓灾害的巷道底部结构的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:巷道掘进后,随即在巷道底板及巷道两侧进行平整作业,目的是保证整体结构的水平从而使铺设的钢轨道板平整;
步骤二:平整作业完成后分别向两侧的底部侧向围岩水平打入上部的锚杆一,侧向两端的锚杆采用螺栓连接,锚杆的作用是一方面起到固定钢构件的作用,防止因围岩变形出现滑移,另一方面在构件成型后可进一步提升构件强度,且采用全钢结构与锚杆,在生产结束后可全部回收;
步骤三:当上部锚杆全部打入并连接后,将“V”型钢构件按一正一反并采用螺栓进行连接形成一个“Z”型构件,将“Z”型构件斜铺在底板上,且上凸部挂在锚杆上,相邻两个“Z”型构件铺好后,也采用螺栓连接,采用螺栓连接方便且作业速度快,更换部件程序简便,为施工与维护提供便利;
步骤四:将构件全部铺设完成后,在波浪形构件的下凹处横向向左右两边侧壁围岩打入锚杆,两侧锚杆也采用螺栓连接,对构件进行进一步的固定与加固;
步骤五:底部结构完成后,沿波浪形构件上端铺设钢轨道板,并铺设橡胶轨道垫以及防水垫。
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