CN112832802A - 一种针对非对称压力的大底板块支护结构及支护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种针对非对称压力的大底板块支护结构和支护方法,遵循短段掘进与短段支护相结合,以保证支护的稳定性,同时通过地质雷达和钻孔的超前探测技术得到断层带构造、位置和水文情况,针对巷道两帮的非对称应力影响,在应力小的一帮采用向断层内部灌注混凝土小板块逐步置换破碎泥化岩体以解决小断层带的涌水和泥化严重部位造成的难以保证支护质量的问题,遵循由点到线、由线到面的置换原则,在应力大的一帮采用对大断面进行挖掘,并使用强韧封层大板块对大断面进行强韧封层封闭,解决了非对称应力难题,保证巷道整个支护体的质量和均匀承载的能力,这样具有较好的安全性和创造性。
Description
技术领域
本发明涉及巷道支护领域,特别涉及一种针对非对称压力的大底板块支护结构及支护方法领域。
背景技术
众所周知,在巷道开挖的初期,由于改变了围岩的应力场,巷道的主应力差由浅部到深部呈现出缓慢、急速、较快的增长趋势,在浅部围岩,主应力差最小,相对于深部围岩的高应力,几乎处于无限小的状态,围岩强度极低,最容易遭受破坏;而朝着围岩的深部方向,应力差与深部围岩相比越来越小,围岩强度及内应力越来越高,因此深部围岩最容易稳定,对于处于软岩环境下的巷道支护,由于在软弱、破碎和流变的围岩体施工,巷道两帮的断层受到围岩性质泥化失稳、渗透水和采动的多重影响,导致在巷道两帮产生了非对称的压力,例如,开滦矿区的东欢坨、林南仓、唐山矿和淮北矿区的朱仙庄矿,都存在着强烈的非对称应力的威胁,造成过断层掘进时发生流变、垮冒冲堵巷道和崩解巷道支护等极其威胁安全生产的困难状况;
在现有技术中:1)孙岩、韩克教授从分析比较了构造岩在断裂程度和构造部位不一样的情况下,并联系其受力的情况,边界条件及所处于的构造环境,提出了结构面的构造岩带;2)王玉,王元明教授等研究分析了断层破碎带的产状和围岩的应力分布之间的关系,其研究对于过断层破碎带巷道的设计施工提供了理论依据;3)曹代勇教授等采用模拟软件对断层破碎带的应力分布情况及其随着深度不同而变化的情况进行了模拟;4)李学华教授等人认为有效控制围岩微裂隙区向裂隙发育区演化,避免裂隙发育区发展到锚固区之外是保证富水泥岩顶板巷道稳定的关键并建立了分顶、分区的围岩控制技术体系,这些现有技术为针对非对称压力的巷道支护提供了强有力的理论基础;
但是,现有技术无法对非对称压力的巷道极其威胁安全生产的困难状况提供有效的支护方案,鉴于此,我们有必要提出一种针对非对称压力的大底板块支护结构及支护方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种针对非对称压力的大底板块支护结构及支护方法,可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
一种针对非对称压力的大底板块的支护方法,包括以下步骤:
A:缓慢向前挖掘巷道,遵循短段掘进与短段支护相结合的方式,在掘进的过程中对巷道进行支护,以保证支护体和巷道的稳定性,通过地质雷达和钻机钻孔的超前探测关键技术,得到巷道中断层带构造、位置和水文情况的具体信息,为项目的支护设计、支护工艺研发提供切实可靠的依据;
B:在开挖巷道时,深挖底角,在底角基础内坑放炮激发缝隙,震动由底角向巷道围岩传递,能起到较好的激发缝隙的效果,在岩体的内部产生一定的裂缝,通过超前布置双层不同角度的注浆锚杆,对巷道围岩进行超前注浆,以达到封堵水和强固巷道围岩的作用;
C:在进行B步骤的同时,在巷道内壁断层水量集中的区域而且较大的关键出水处开挖导水小洞导水,而在巷道内壁断层水量较小的区域打导水孔,充分释放承压水的压力,保证巷道支护在不具有承压水的情况下,采取重点小洞导水和多点管路导水泄压相结合,卓有成效的遏制了高承压水断层带软弱岩层内的破坏应力,有效的控制淋水对施工人员安全的威胁和支护质量的保证,实现了掘进和支护正常施工;
D:完成C步骤后,针对巷道两帮的非对称应力影响,在应力小的一帮采用向断层内部灌注混凝土小板块逐步置换破碎泥化岩体以解决小断层带的涌水和泥化严重部位造成的难以保证支护质量的问题,遵循由点到线、由线到面的置换原则,在应力大的一帮采用对大断面进行挖掘,并使用强韧封层大板块对大断面进行强韧封层封闭,解决了非对称应力难题,且在应力集中的巷道的两帮底部使用混凝土基础和泄压槽的方式使非对称应力和承压水的压力留有释放空间,保证巷道整个支护体的质量和均匀承载的能力;
E:完成D步骤后,在巷道的内壁铺设以组合成为以钢丝绳为径骨的,配合在多层次混凝土喷浆层中间的钢丝绳网,形成具有高度密贴岩面、喷层密实的强韧混凝土喷层,使强韧喷层、大底板块、小板块和巷道岩体构成强有力的支护圈体,以保证巷道支护的稳定。
本发明进一步的改进在于,所述步骤E中还包括对支护圈体的强度进行实时监控和适时地对支护圈体进行二次注浆补强的工序。
借由上述方法:掘进过程中,遵循短段掘进与短段支护相结合,以保证支护的稳定性,同时通过地质雷达和钻孔的超前探测技术得到断层带构造、位置和水文情况,针对巷道两帮的非对称应力影响,在应力小的一帮采用向断层内部灌注混凝土小板块逐步置换破碎泥化岩体以解决小断层带的涌水和泥化严重部位造成的难以保证支护质量的问题,遵循由点到线、由线到面的置换原则,在应力大的一帮采用对大断面进行挖掘,并使用强韧封层大板块对大断面进行强韧封层封闭,解决了非对称应力难题。
本发明进一步的改进在于,一种针对非对称压力的大底板块支护结构,包括巷道本体,所述巷道本体的内底部固定安装有底板,所述巷道本体的底角处铺设有底部基础,所述巷道本体的底角内侧面安装有左泄压槽和右泄压槽,所述巷道本体的内表面喷涂有以钢丝绳为径骨的,配合在多层次混凝土喷浆层中间的钢丝绳网,形成具有高度密贴岩面、喷层密实的强韧封层,所述强韧封层的内部锚定有注浆锚杆,所述巷道本体的帮部开设有帮部探水孔,所述巷道本体的顶部开设有密集导水孔,所述巷道本体的底部开设有分散导水洞;
所述巷道本体的大断面处侧面的底部固定安装有U腿,所述巷道本体的大断面处侧面的帮部安装灌注有水仓墙,所述水仓墙延伸至岩面内水仓的内部并覆盖水仓,所述左泄压槽延伸至水仓墙的底部,所述巷道本体的远离水仓墙的帮部灌注有支撑牛鼻,且支撑牛鼻延伸至岩面内部构成稳固的支撑混凝土层。
本发明进一步的改进在于,所述支撑混凝土层通过注浆锚杆锚定在巷道本体内沿的岩体上,所述水仓墙的底部灌注有水仓基础。
本发明进一步的改进在于,远离所述巷道本体的大断面处一帮的底部的所述底部基础设置为“L”型,且包括竖向的竖向支撑,所述竖向支撑的面向岩面的一侧固定安装有侧面凸起,所述侧面凸起和竖向支撑通过注浆锚杆锚定在巷道本体的岩面上。
本发明进一步的改进在于,位于巷道本体底部的两个所述底部基础的相背对的一侧均安装泄压方木,所述泄压方木的表面固定安装有锚定锚杆,所述泄压方木、竖向支撑和巷道本体通过锚定锚杆固定为一体。
本发明进一步的改进在于,位于所述巷道本体的大断面处一帮的底部的所述底部基础设置为阶梯型,所述水仓墙和所述支撑牛鼻对应设置。
本发明进一步的改进在于,位于大断面后侧的所述巷道本体的内表面固定安装有原U棚,所述原U棚位于岩体与强韧封层之间。
借由上述结构:通过在应力小的一帮采用向断层内部灌注混凝土小板块形成的支撑混凝土层和支撑牛鼻逐步置换破碎泥化岩体以解决小断层带的涌水和泥化严重部位造成的难以保证支护质量的问题,遵循由点到线、由线到面的置换原则,在应力大的一帮采用对大断面进行挖掘,并使用强韧封层大板块形成的水仓墙对大断面进行强韧封层封闭,解决了非对称应力难题,既避免了巷道中大断裂带的非对称应力对巷道支护的严重损伤,同时也对大断裂带前后的巷道进行支护,以维持整个巷道的稳定。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
在掘进过程中,遵循短段掘进与短段支护相结合,以保证支护的稳定性,同时通过地质雷达和钻孔的超前探测技术得到断层带构造、位置和水文情况,针对巷道两帮的非对称应力影响,在应力小的一帮采用向断层内部灌注混凝土小板块逐步置换破碎泥化岩体以解决小断层带的涌水和泥化严重部位造成的难以保证支护质量的问题,遵循由点到线、由线到面的置换原则,在应力大的一帮采用对大断面进行挖掘,并使用强韧封层大板块对大断面进行强韧封层封闭,解决了非对称应力难题,且在应力集中的巷道的两帮底部使用泄压方木、混凝土基础和泄压槽的方式使非对称应力和承压水的压力留有释放空间,保证巷道整个支护体的质量和均匀承载的能力,这样具有较好的安全性和创造性。
附图说明
图1为本发明一种针对非对称压力的大底板块支护方法的流程示意图。
图2为本发明一种针对非对称压力的大底板块支护结构的巷道本体截面示意图。
图3为本发明一种针对非对称压力的大底板块支护结构的巷道本体俯视示意图。
图4为本发明一种针对非对称压力的大底板块支护结构的巷道本体Ⅰ-Ⅰ截面示意图。
图5为本发明一种针对非对称压力的大底板块支护结构的巷道本体Ⅱ-Ⅱ截面示意图。
图6为本发明一种针对非对称压力的大底板块支护结构的巷道本体Ⅲ-Ⅲ截面示意图。
图7为本发明一种针对非对称压力的大底板块支护结构的巷道本体最大断面V-V截面示意图。
图8为本发明一种针对非对称压力的大底板块支护结构的巷道本体最大断面右帮底部基础截面示意图。
图9为本发明一种针对非对称压力的大底板块支护结构的巷道本体最大断面左帮底部基础截面示意图。
图中:1、巷道本体;2、分散导水洞;3、帮部探水孔;4、密集导水孔;5、强韧封层;6、注浆锚杆;7、左泄压槽;8、底部基础;9、底板;10、水仓基础;11、右泄压槽;12、支撑混凝土层;13、原U棚;14、水仓墙;15、支撑牛鼻;16、U腿;17、泄压方木;18、锚定锚杆;19、侧面凸起;20、竖向支撑。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“一号”、“二号”、“三号”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
实施例1
如图1所示,一种针对非对称压力的大底板块的支护方法,包括以下步骤:
A:缓慢向前挖掘巷道,遵循短段掘进与短段支护相结合的方式,在掘进的过程中对巷道进行支护,以保证支护体和巷道的稳定性,通过地质雷达和钻机钻孔的超前探测关键技术,得到巷道中断层带构造、位置和水文情况的具体信息,为项目的支护设计、支护工艺研发提供切实可靠的依据;
B:在开挖巷道时,深挖底角,在底角基础内坑放炮激发缝隙,震动由底角向巷道围岩传递,能起到较好的激发缝隙的效果,在岩体的内部产生一定的裂缝,通过超前布置双层不同角度的注浆锚杆(6),对巷道围岩进行超前注浆,以达到封堵水和强固巷道围岩的作用;
C:在进行B步骤的同时,在巷道内壁断层水量集中的区域而且较大的关键出水处开挖导水小洞导水,而在巷道内壁断层水量较小的区域打导水孔,充分释放承压水的压力,保证巷道支护在不具有承压水的情况下,采取重点小洞导水和多点管路导水泄压相结合,卓有成效的遏制了高承压水断层带软弱岩层内的破坏应力,有效的控制淋水对施工人员安全的威胁和支护质量的保证,实现了掘进和支护正常施工;
D:完成C步骤后,针对巷道两帮的非对称应力影响,在应力小的一帮采用向断层内部灌注混凝土小板块逐步置换破碎泥化岩体以解决小断层带的涌水和泥化严重部位造成的难以保证支护质量的问题,遵循由点到线、由线到面的置换原则,在应力大的一帮采用对大断面进行挖掘,并使用强韧封层(5)大板块对大断面进行强韧封层(5)封闭,解决了非对称应力难题,且在应力集中的巷道的两帮底部使用混凝土基础和泄压槽的方式使非对称应力和承压水的压力留有释放空间,保证巷道整个支护体的质量和均匀承载的能力;
E:完成D步骤后,在巷道的内壁铺设以组合成为以钢丝绳为径骨的,配合在多层次混凝土喷浆层中间的钢丝绳网,形成具有高度密贴岩面、喷层密实的强韧混凝土喷层,使强韧喷层、大底板块、小板块和巷道岩体构成强有力的支护圈体,以保证巷道支护的稳定。
作为本实施例中的一种实施方式,步骤E中还包括对支护圈体的强度进行实时监控和适时地对支护圈体进行二次注浆补强的工序。
通过本实施例可实现:在掘进过程中,遵循短段掘进与短段支护相结合,以保证支护的稳定性,同时通过地质雷达和钻孔的超前探测技术得到断层带构造、位置和水文情况,针对巷道两帮的非对称应力影响,在应力小的一帮采用向断层内部灌注混凝土小板块逐步置换破碎泥化岩体以解决小断层带的涌水和泥化严重部位造成的难以保证支护质量的问题,遵循由点到线、由线到面的置换原则,在应力大的一帮采用对大断面进行挖掘,并使用强韧封层(5)大板块对大断面进行强韧封层(5)封闭,解决了非对称应力难题,且在应力集中的巷道的两帮底部使用泄压方木(17)、混凝土基础和泄压槽的方式使非对称应力和承压水的压力留有释放空间,保证巷道整个支护体的质量和均匀承载的能力,这样具有较好的安全性和创造性。
实施例2
如图2-4所示,一种针对非对称压力的大底板块的支护结构,包括巷道本体(1),巷道本体(1)的内底部固定安装有底板(9),巷道本体(1)的底角处铺设有底部基础(8),巷道本体(1)的底角内侧面安装有左泄压槽(7)和右泄压槽(11),巷道本体(1)的内表面喷涂有以钢丝绳为径骨的,配合在多层次混凝土喷浆层中间的钢丝绳网,形成具有高度密贴岩面、喷层密实的强韧封层(5),强韧封层(5)的内部锚定有注浆锚杆(6),巷道本体(1)的帮部开设有帮部探水孔(3),巷道本体(1)的顶部开设有密集导水孔(4),巷道本体(1)的底部开设有分散导水洞(2);
巷道本体(1)的大断面处侧面的底部固定安装有U腿(16),巷道本体(1)的大断面处侧面的帮部安装灌注有水仓墙(14),水仓墙(14)延伸至岩面内水仓的内部并覆盖水仓,左泄压槽(7)延伸至水仓墙(14)的底部,巷道本体(1)的远离水仓墙(14)的帮部灌注有支撑牛鼻(15),且支撑牛鼻(15)延伸至岩面内部构成稳固的支撑混凝土层(12)。
通过本实施例:利用强韧封层(5)对位于大断面前侧的巷道本体(1)进行防护。
实施例3
如图2、3和5所示,一种针对非对称压力的大底板块的支护结构,包括巷道本体(1),巷道本体(1)的内底部固定安装有底板(9),巷道本体(1)的底角处铺设有底部基础(8),巷道本体(1)的底角内侧面安装有左泄压槽(7)和右泄压槽(11),巷道本体(1)的内表面喷涂有以钢丝绳为径骨的,配合在多层次混凝土喷浆层中间的钢丝绳网,形成具有高度密贴岩面、喷层密实的强韧封层(5),强韧封层(5)的内部锚定有注浆锚杆(6),巷道本体(1)的帮部开设有帮部探水孔(3),巷道本体(1)的顶部开设有密集导水孔(4),巷道本体(1)的底部开设有分散导水洞(2);
巷道本体(1)的大断面处侧面的底部固定安装有U腿(16),巷道本体(1)的大断面处侧面的帮部安装灌注有水仓墙(14),水仓墙(14)延伸至岩面内水仓的内部并覆盖水仓,左泄压槽(7)延伸至水仓墙(14)的底部,巷道本体(1)的远离水仓墙(14)的帮部灌注有支撑牛鼻(15),且支撑牛鼻(15)延伸至岩面内部构成稳固的支撑混凝土层(12)。
作为本实施例中的一种实施方式,位于大断面后侧的巷道本体(1)的内表面固定安装有原U棚(13),原U棚(13)位于岩体与强韧封层(5)之间。
通过本实施例:利用强韧封层(5)和U型钢棚对位于大断面后侧的巷道本体(1)进行防护。
实施例4
如图2、6、7、8和9所示,一种针对非对称压力的大底板块的支护结构,包括巷道本体(1),巷道本体(1)的内底部固定安装有底板(9),巷道本体(1)的底角处铺设有底部基础(8),巷道本体(1)的底角内侧面安装有左泄压槽(7)和右泄压槽(11),巷道本体(1)的内表面喷涂有以钢丝绳为径骨的,配合在多层次混凝土喷浆层中间的钢丝绳网,形成具有高度密贴岩面、喷层密实的强韧封层(5),强韧封层(5)的内部锚定有注浆锚杆(6),巷道本体(1)的帮部开设有帮部探水孔(3),巷道本体(1)的顶部开设有密集导水孔(4),巷道本体(1)的底部开设有分散导水洞(2);
巷道本体(1)的大断面处侧面的底部固定安装有U腿(16),巷道本体(1)的大断面处侧面的帮部安装灌注有水仓墙(14),水仓墙(14)延伸至岩面内水仓的内部并覆盖水仓,左泄压槽(7)延伸至水仓墙(14)的底部,巷道本体(1)的远离水仓墙(14)的帮部灌注有支撑牛鼻(15),且支撑牛鼻(15)延伸至岩面内部构成稳固的支撑混凝土层(12)。
作为本实施例中的一种实施方式,支撑混凝土层(12)通过注浆锚杆(6)锚定在巷道本体(1)内沿的岩体上,水仓墙(14)的底部灌注有水仓基础(10)。
作为本实施例中的一种实施方式,远离巷道本体(1)的大断面处一帮的底部的底部基础(8)设置为“L”型,且包括竖向的竖向支撑(20),竖向支撑(20)的面向岩面的一侧固定安装有侧面凸起(19),侧面凸起(19)和竖向支撑(20)通过注浆锚杆(6)锚定在巷道本体(1)的岩面上。
作为本实施例中的一种实施方式,位于巷道本体(1)底部的两个底部基础(8)的相背对的一侧均安装泄压方木(17),泄压方木(17)的表面固定安装有锚定锚杆(18),泄压方木(17)、竖向支撑(20)和巷道本体(1)通过锚定锚杆(18)固定为一体。
作为本实施例中的一种实施方式,位于巷道本体(1)的大断面处一帮的底部的底部基础(8)设置为阶梯型,水仓墙(14)和支撑牛鼻(15)对应设置。
通过本实施例:针对巷道两帮的非对称应力影响,在应力小的一帮采用向断层内部灌注混凝土小板块逐步置换破碎泥化岩体以解决小断层带的涌水和泥化严重部位造成的难以保证支护质量的问题,遵循由点到线、由线到面的置换原则,在应力大的一帮采用对大断面进行挖掘,并使用强韧封层(5)大板块对大断面进行强韧封层(5)封闭,解决了非对称应力难题,且在应力集中的巷道的两帮底部使用泄压方木(17)、混凝土基础和泄压槽的方式使非对称应力和承压水的压力留有释放空间,保证巷道整个支护体的质量和均匀承载的能力。
需要说明的是,本发明为一种针对非对称压力的大底板块支护结构及支护方法,在使用时,首先,缓慢向前挖掘巷道,遵循短段掘进与短段支护相结合的方式,在掘进的过程中对巷道进行支护,以保证支护体和巷道的稳定性,通过地质雷达和钻机钻孔的超前探测关键技术,得到巷道中断层带构造、位置和水文情况的具体信息,为项目的支护设计、支护工艺研发提供切实可靠的依据,再者,在开挖巷道时,深挖底角,在底角基础内坑放炮激发缝隙,震动由底角向巷道围岩传递,能起到较好的激发缝隙的效果,在岩体的内部产生一定的裂缝,通过超前布置双层不同角度的注浆锚杆(6),对巷道围岩进行超前注浆,以达到封堵水和强固巷道围岩的作用,其次,在巷道内壁断层水量集中的区域而且较大的关键出水处开挖导水小洞导水,而在巷道内壁断层水量较小的区域打导水孔,充分释放承压水的压力,保证巷道支护在不具有承压水的情况下,采取重点小洞导水和多点管路导水泄压相结合,卓有成效的遏制了高承压水断层带软弱岩层内的破坏应力,有效的控制淋水对施工人员安全的威胁和支护质量的保证,实现了掘进和支护正常施工,然后,针对巷道两帮的非对称应力影响,在应力小的一帮采用向断层内部灌注混凝土小板块逐步置换破碎泥化岩体以解决小断层带的涌水和泥化严重部位造成的难以保证支护质量的问题,遵循由点到线、由线到面的置换原则,在应力大的一帮采用对大断面进行挖掘,并使用强韧封层(5)大板块对大断面进行强韧封层(5)封闭,解决了非对称应力难题,且在应力集中的巷道的两帮底部使用混凝土基础和泄压槽的方式使非对称应力和承压水的压力留有释放空间,保证巷道整个支护体的质量和均匀承载的能力,最后,在巷道的内壁铺设以组合成为以钢丝绳为径骨的,配合在多层次混凝土喷浆层中间的钢丝绳网,形成具有高度密贴岩面、喷层密实的强韧混凝土喷层,使强韧喷层、大底板块、小板块和巷道岩体构成强有力的支护圈体,以保证巷道支护的稳定。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种针对非对称压力的大底板块的支护方法,其特征在于:包括以下步骤:
A:缓慢向前挖掘巷道,遵循短段掘进与短段支护相结合的方式,在掘进的过程中对巷道进行支护,以保证支护体和巷道的稳定性,通过地质雷达和钻机钻孔的超前探测关键技术,得到巷道中断层带构造、位置和水文情况的具体信息,为项目的支护设计、支护工艺研发提供切实可靠的依据;
B:在开挖巷道时,深挖底角,在底角基础内坑放炮激发缝隙,震动由底角向巷道围岩传递,能起到较好的激发缝隙的效果,在岩体的内部产生一定的裂缝,通过超前布置双层不同角度的注浆锚杆,对巷道围岩进行超前注浆,以达到封堵水和强固巷道围岩的作用;
C:在进行B步骤的同时,在巷道内壁断层水量集中的区域而且较大的关键出水处开挖导水小洞导水,而在巷道内壁断层水量较小的区域打导水孔,充分释放承压水的压力,保证巷道支护在不具有承压水的情况下,采取重点小洞导水和多点管路导水泄压相结合,卓有成效的遏制了高承压水断层带软弱岩层内的破坏应力,有效的控制淋水对施工人员安全的威胁和支护质量的保证,实现了掘进和支护正常施工;
D:完成C步骤后,针对巷道两帮的非对称应力影响,在应力小的一帮采用向断层内部灌注混凝土小板块逐步置换破碎泥化岩体以解决小断层带的涌水和泥化严重部位造成的难以保证支护质量的问题,遵循由点到线、由线到面的置换原则,在应力大的一帮采用对大断面进行挖掘,并使用强韧封层大板块对大断面进行强韧封层封闭,解决了非对称应力难题,且在应力集中的巷道的两帮底部使用混凝土基础和泄压槽的方式使非对称应力和承压水的压力留有释放空间,保证巷道整个支护体的质量和均匀承载的能力;
E:完成D步骤后,在巷道的内壁铺设以组合成为以钢丝绳为径骨的,配合在多层次混凝土喷浆层中间的钢丝绳网,形成具有高度密贴岩面、喷层密实的强韧混凝土喷层,使强韧喷层、大底板块、小板块和巷道岩体构成强有力的支护圈体,以保证巷道支护的稳定。
2.根据权利要求1所述的一种针对非对称压力的大底板块的支护方法,其特征在于:所述步骤E中还包括对支护圈体的强度进行实时监控和适时地对支护圈体进行二次注浆补强的工序。
3.一种针对非对称压力的大底板块支护结构,包括巷道本体,所述巷道本体的内底部固定安装有底板,其特征在于:所述巷道本体的底角处铺设有底部基础,所述巷道本体的底角内侧面安装有左泄压槽和右泄压槽,所述巷道本体的内表面喷涂有以钢丝绳为径骨的,配合在多层次混凝土喷浆层中间的钢丝绳网,形成具有高度密贴岩面、喷层密实的强韧封层,所述强韧封层的内部锚定有注浆锚杆,所述巷道本体的帮部开设有帮部探水孔,所述巷道本体的顶部开设有密集导水孔,所述巷道本体的底部开设有分散导水洞;
所述巷道本体的大断面处侧面的底部固定安装有U腿,所述巷道本体的大断面处侧面的帮部安装灌注有水仓墙,所述水仓墙延伸至岩面内水仓的内部并覆盖水仓,所述左泄压槽延伸至水仓墙的底部,所述巷道本体的远离水仓墙的帮部灌注有支撑牛鼻,且支撑牛鼻延伸至岩面内部构成稳固的支撑混凝土层。
4.根据权利要求3所述的一种针对非对称压力的大底板块的支护结构,其特征在于:所述支撑混凝土层通过注浆锚杆锚定在巷道本体内沿的岩体上,所述水仓墙的底部灌注有水仓基础。
5.根据权利要求3所述的一种针对非对称压力的大底板块的支护结构,其特征在于:远离所述巷道本体的大断面处一帮的底部的所述底部基础设置为“L”型,且包括竖向的竖向支撑,所述竖向支撑的面向岩面的一侧固定安装有侧面凸起,所述侧面凸起和竖向支撑通过注浆锚杆锚定在巷道本体的岩面上。
6.根据权利要求3所述的一种针对非对称压力的大底板块的支护结构,其特征在于:位于巷道本体底部的两个所述底部基础的相背对的一侧均安装泄压方木,所述泄压方木的表面固定安装有锚定锚杆,所述泄压方木、竖向支撑和巷道本体通过锚定锚杆固定为一体。
7.根据权利要求3所述的一种针对非对称压力的大底板块的支护结构,其特征在于:位于所述巷道本体的大断面处一帮的底部的所述底部基础设置为阶梯型,所述水仓墙和所述支撑牛鼻对应设置。
8.根据权利要求3所述的一种针对非对称压力的大底板块的支护结构,其特征在于:位于大断面后侧的所述巷道本体的内表面固定安装有原U棚,所述原U棚位于岩体与强韧封层之间。
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