CN204457810U - 软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系 - Google Patents
软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204457810U CN204457810U CN201520044690.0U CN201520044690U CN204457810U CN 204457810 U CN204457810 U CN 204457810U CN 201520044690 U CN201520044690 U CN 201520044690U CN 204457810 U CN204457810 U CN 204457810U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- strong
- rock
- housing
- soft
- cable anchor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系，包括第一道强壳体、第二道强壳体和可缩性U型钢支架，其中，第一道强壳体是松散破坏区的围岩注入水泥-水玻璃后，形成的内部注浆加固圈；第二道强壳体是不完全破坏区的围岩注入高压化学浆液，形成的外部注浆加固圈，第二道强壳体将完整围岩与第一道强壳体连接；可缩性U型钢支架设置在第一道强壳体表面，在可缩性U型钢支架的背部与第一道强壳体表面之间设置缓冲卸压层，可缩性U型钢支架与缓冲卸压层共同构成支护体系的内部承载结构。本实用新型通过分区域采用不同注浆方式的围岩加固方法，控制软岩巷道围岩的流变大变形，能够改善支护结构的受力状况、提高围岩的稳定性与抗变形能力。
Description
技术领域
本实用新型属于软岩巷道支护技术领域，具体涉及一种软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系，特别适用于承受高地应力作用导致全断面严重变形的深部大变形软岩巷道。
背景技术
经济建设的快速发展促进了能源需求的不断增加，使得国内煤矿相继进入深部开采阶段。巷道作为地下矿山开采过程中的主要工程，其稳定性对于井下的安全高效作业具有重要意义。然而，由于地下岩体地质条件的复杂性，深部巷道出现了较多的稳定性问题，尤其是软岩巷道工程中，高地应力作用下岩体的流变大变形导致围岩失稳破坏现象严重，巷道维护十分困难，直接影响到煤矿的正常运营。如今，深部软岩巷道的支护问题已经成为我国煤炭开采向深部发展必须攻克的一大技术难题。
软岩巷道一旦开挖，表层围岩瞬时破坏，但此时一定深度的围岩尚未破坏。随着时间的推移，深部软弱围岩在高应力作用下，由于其流变效应导致变形破坏向深部发展。巷道围岩的破坏并不是从外到内完全破坏，而是在巷道一定范围内呈现围岩不一致的破坏形态，自外向内依次是松散破坏区、不完全破坏区、完整区。
目前，常规的支护技术很难满足深部软岩巷道复杂条件下的支护要求，导致巷道开挖后断面变形大、支护难度大，需要不断的返修维护，不仅严重影响了巷道的正常使用、增加了施工成本，而且对工作人员的人身安全造成了极大的威胁。因此，需要提供一种新型巷道支护方法，确保控制软岩岩体的流变大变形效应，实现围岩与支护体系的共同承载作用。
发明内容
本实用新型的目的在于克服深部软岩巷道常规支护技术的不足，提供一种软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系，以控制软岩巷道围岩的流变大变形效应，实现围岩与支护体系的共同承载作用。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：
软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系，包括第一道强壳体、第二道强壳体和可缩性U型钢支架，其特征在于，软岩巷道的顶板与两帮均匀植入短注浆锚索与长注浆锚索，所述的第一道强壳体是浅部松散破坏区的围岩通过短注浆锚索注入水泥-水玻璃加固后，形成的内部注浆加固圈；所述的第二道强壳体是深部不完全破坏区的围岩通过长注浆锚索注入高压化学浆液，形成的外部注浆加固圈，第二道强壳体将完整围岩与第一道强壳体连接；所述的可缩性U型钢支架设置在第一道强壳体表面，可缩性U型钢支架的背部与第一道强壳体表面之间设置缓冲卸压层，可缩性U型钢支架与缓冲卸压层共同构成支护体系的内部承载结构。
在上述的软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系中，所述短注浆锚索与长注浆锚索均按梅花形排列，且短注浆锚索与长注浆锚索间隔布置，以便形成不同层次的注浆加固圈。
为了保证支护体系的强度与整体性，短注浆锚索的长度比围岩松散破坏区的深度大300mm～600mm，长注浆锚索的长度比围岩不完全破坏区的深度大300mm～600mm。
本实用新型软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系的施工方法，具体包括以下步骤：
第一步：在巷道两帮和顶板位置设置测点，采用超声检测仪对岩体进行声波参数测试，根据测试结果中波速的变化，判断围岩松动圈的具体范围；
第二步：在巷道两帮和顶板位置布置钻孔，采用岩体深部钻孔窥视仪，获取不同深度围岩的变形破坏情况，确定围岩裂隙的发育状况；
第三步：结合声波法和钻孔窥视测试结果，确定围岩松散破坏区和不完全破坏区的深度；
第四步：按梅花形排列方式植入短注浆锚索，对浅部松散破坏区的围岩注入水泥-水玻璃加固，形成第一道强壳体；
第五步：待第一道强壳体稳定后，按梅花形排列方式植入长注浆锚索，对深部裂隙较小的不完全破坏区围岩，注入高压化学浆加固，形成第二道强壳体；
第六步：在第一道强壳体表面，架设可缩性U型钢支架，并在可缩性U型钢支架的背部设置缓冲卸压层，形成支护体系的内部承载结构；
与现有技术相比，本实用新型软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系具有以下优点：
（1）双强壳体构成了支护体系的外部承载结构，将完整区围岩与破碎注浆区围岩连接，使支护体系与围岩在结构上的联系更加密切，提高了支护体系的整体性，实现了围岩与支护结构的共同承载；
（2）分区域采用不同注浆方式进行注浆加固，封闭了围岩中的裂隙通道，使岩体更加密实、受力更加合理，有效改善了支护结构的受力条件，达到提高围岩整体承载能力的作用；
（3）缓冲卸压层提升了支护结构的柔性变形能力，既可对巷道围岩提供一定支护力，又能够承载部分流变压力，使支护结构具备让压、抗变形相结合的支护功能，提高了支护体系的稳定性和抗变形能力。
附图说明
图1为本实用新型软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系的结构示意图；
图2为本实用新型的注浆锚索位置示意图。
图例说明：1-第一道强壳体；2-第二道强壳体；3-可缩性U型钢支架；4-缓冲卸压层；5-短注浆锚索；6-长注浆锚索。
具体实施方式
本实用新型提供了一种软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系及其施工方法，为使本实用新型实现的技术方案、达成目的及功效特征更加清楚明确，下面结合附图对其具体实施方式作进一步阐述。
如图1所示，本实用新型的软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系，包括第一道强壳体1、第二道强壳体2和可缩性U型钢支架3三部分，所述第一道强壳体1是通过短注浆锚索5注入水泥-水玻璃材料后，在巷道浅部松散破坏区围岩形成的内部注浆加固圈；所述第二道强壳体2是通过长注浆锚索6注入高压化学浆液后，在巷道深部不完全破坏区围岩形成的外部注浆加固圈，其中，第二道强壳体2将完整围岩与第一道强壳体1连接，达到提高整体围岩承载能力的作用；所述的可缩性U型钢支架3设置在第一道强壳体1表面，并在可缩性U型钢支架3的背部与第一道强壳体1表面之间设置缓冲卸压层4，可缩性U型钢支架3与缓冲卸压层4共同构成支护体系的内部承载结构。
如图2所示，短注浆锚索5与长注浆锚索6均按梅花形排列，且短注浆锚索5与长注浆锚索6间隔布置，以便形成不同层次的注浆加固圈。
为了保证支护体系的强度与整体性，短注浆锚索5的长度比围岩松散破坏区的深度大300mm～600mm，长注浆锚索6的长度比围岩不完全破坏区的深度大300mm～600mm。
本实用新型软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系的施工方法，具体包括以下步骤：
第一步：在巷道两帮和顶板位置设置测点，采用超声检测仪对岩体进行声波参数测试，根据测试结果中波速的变化，判断围岩松动圈的具体范围；
第二步：在巷道两帮和顶板位置布置钻孔，采用岩体深部钻孔窥视仪，获取不同深度围岩的变形破坏情况，确定围岩裂隙的发育状况；
第三步：结合声波法和钻孔窥视测试结果，确定围岩松散破坏区和不完全破坏区的深度；
第四步：按梅花形排列方式植入短注浆锚索5，对浅部松散破坏区的围岩注入水泥-水玻璃加固，形成第一道强壳体1；
第五步：待第一道强壳体稳定后，按梅花形排列方式植入长注浆锚索6，对深部裂隙较小的不完全破坏区围岩，注入高压化学浆加固，形成外部第二道强壳体2；
第六步：在第一道强壳体1表面，架设可缩性U型钢支架3，并在可缩性U型钢支架3的背部设置缓冲卸压层4，形成支护体系的内部承载结构。
Claims (4)
1. 一种软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系，包括第一道强壳体、第二道强壳体和可缩性U型钢支架，其特征在于，软岩巷道的顶板与两帮均匀植入短注浆锚索与长注浆锚索，所述的第一道强壳体是浅部松散破坏区的围岩通过短注浆锚索注入水泥-水玻璃加固后，形成的内部注浆加固圈；所述的第二道强壳体是深部不完全破坏区的围岩通过长注浆锚索注入高压化学浆液，形成的外部注浆加固圈，第二道强壳体将完整围岩与第一道强壳体连接；所述的可缩性U型钢支架设置在第一道强壳体表面，可缩性U型钢支架的背部与第一道强壳体表面之间设置缓冲卸压层。
2. 如权利要求1所述的软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系，其特征在于，所述的短注浆锚索与长注浆锚索均按梅花形排列，且短注浆锚索与长注浆锚索间隔布置。
3. 如权利要求1所述的软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系，其特征在于，所述的短注浆锚索的长度比围岩松散破坏区的深度大300mm～600mm。
4. 如权利要求1所述的软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系，其特征在于，所述的长注浆锚索的长度比围岩不完全破坏区的深度大300mm～600mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520044690.0U CN204457810U (zh) | 2015-01-22 | 2015-01-22 | 软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520044690.0U CN204457810U (zh) | 2015-01-22 | 2015-01-22 | 软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204457810U true CN204457810U (zh) | 2015-07-08 |
Family
ID=53664712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520044690.0U Expired - Fee Related CN204457810U (zh) | 2015-01-22 | 2015-01-22 | 软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204457810U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104594919A (zh) * | 2015-01-22 | 2015-05-06 | 山东科技大学 | 软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系及其施工方法 |
| CN107060806A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-08-18 | 安徽理工大学 | 一种可主动稳固围岩的u型钢支架 |
| CN107893669A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-04-10 | 贵州大学 | 一种用于巷道支护的u型钢套棚结构 |
| CN107939419A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-04-20 | 贵州大学 | 一种巷道u型钢套棚支护结构 |
| CN111734454A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-10-02 | 中煤科工开采研究院有限公司 | 型钢支架的保护装置、型钢支架组件及其施工方法 |
-
2015
- 2015-01-22 CN CN201520044690.0U patent/CN204457810U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104594919A (zh) * | 2015-01-22 | 2015-05-06 | 山东科技大学 | 软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系及其施工方法 |
| CN107060806A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-08-18 | 安徽理工大学 | 一种可主动稳固围岩的u型钢支架 |
| CN107893669A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-04-10 | 贵州大学 | 一种用于巷道支护的u型钢套棚结构 |
| CN107939419A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-04-20 | 贵州大学 | 一种巷道u型钢套棚支护结构 |
| CN111734454A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-10-02 | 中煤科工开采研究院有限公司 | 型钢支架的保护装置、型钢支架组件及其施工方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104594919A (zh) | 软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系及其施工方法 | |
| CN104763432B (zh) | 一种高应力巷道围岩卸压控制大变形的方法 | |
| CN111305876A (zh) | 深部巷道锚固-劈裂注浆-水力压裂卸压协同控制方法 | |
| CN204457810U (zh) | 软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护体系 | |
| CN103628894B (zh) | 一种基于变角伞状超前注浆的富水断层破碎带垮塌巷道巷修方法 | |
| CN102996149B (zh) | 一种高预应力锚索锚注复合破碎动压巷道软岩顶板支护方法 | |
| CN104533467B (zh) | 一种高承压水、断层破碎巷道的支护方法 | |
| CN113404535B (zh) | 一种煤矿井上下水力压裂防治冲击地压的方法 | |
| CN102182471B (zh) | 煤矿巷道高冒区超前支护方法 | |
| CN104389628B (zh) | 滑坡地段隧道加固装置及加固施工方法 | |
| CN106285477A (zh) | 煤矿井下采动瓦斯抽采顶板上仰穿层定向孔施工方法 | |
| CN103016027B (zh) | 一种软弱、破碎复杂地质条件下隧道或巷道掘进方法 | |
| CN105781572A (zh) | 深部矿山硬岩巷道应力吸附层结构化支护方法 | |
| CN105041344A (zh) | 一种微裂隙围岩预切槽高压气体扩缝注浆堵水方法 | |
| CN1865660A (zh) | 一种底板围岩弱化区域的构筑方法 | |
| CN102937011A (zh) | 瓦斯抽采钻孔群区域性裂隙场二次注浆封堵装置及方法 | |
| Sun et al. | Deformation control of asymmetric floor heave in a deep rock roadway: A case study | |
| CN113187486A (zh) | 一种深井无煤柱沿空掘巷方法以及形成的巷道 | |
| CN115749855A (zh) | 一种基于超前预注浆回收断层煤柱资源的方法 | |
| CN106869939A (zh) | 一种高压水劈裂成型与钻爆法联合应用开挖隧道的施工方法 | |
| Chen et al. | Failure mechanism and divisional differentiated control of surrounding rock in mining roadway under remaining coal pillar in close‐distance coal seam | |
| Tian et al. | Study on the deformation failure mechanism and coupling support technology of soft rock roadways in strong wind oxidation zones | |
| CN106437712B (zh) | 煤矿周边城市强矿震减灾方法 | |
| CN115387831A (zh) | 一种分区锚固注浆加固支护体系 | |
| CN204511463U (zh) | 极破碎围岩双喷锚复合式支护结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150708 Termination date: 20160122 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |