煤礦超大斷面圈層支護結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及煤礦超大斷面圈層支護結構，可有效解決超大斷面支護難、易變形、存在安全隱患的問題，其技術方案是，包括巷道和承載圈層，巷道由上部的半圓形部分和半圓形部分下部兩邊連為一體的矩形側壁組成，巷道上有5個承載圈層，第一承載圈層為巷道內表面上的混凝土噴層，混凝土噴層上打有輻射狀均置的錨桿，形成第二承載圈層，錨桿之間打設有均置的注漿錨索，形成第三承載圈層，在錨桿、注漿錨索之間打設錨索，形成第四承載圈層，緊貼混凝土噴層內表面澆筑有混凝土層，形成第五承載圈層，構成聯(lián)合支護結構，本實用新型結構新穎獨特，簡單合理，結構穩(wěn)定、強度大，不易變形，安全可靠，是煤礦井下支護結構上的創(chuàng)新。
【專利說明】煤礦超大斷面圈層支護結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煤礦井下支護【技術領域】，特別是一種煤礦超大斷面圈層支護結構。
【背景技術】
[0002]在煤礦開采中，正常巷道斷面面積一般不超過45m2，采用普通支護技術就能夠解決問題。隨著采掘設備及運輸設備的高度機械化、大型化，對巷道斷面的需求也不斷加大。巷道斷面的越大，受地應力與采動應力影響越大，達到穩(wěn)定變形所需時間越長，巷道變形越明顯，越容易發(fā)生垮塌。超大斷面巷道的出現(xiàn)，給巷道支護帶來了巨大困難，嚴重影響了煤礦安全高效生產(chǎn)。
[0003]關于超大斷面的支護理論大都集中在斷面積65?75m2范圍內的巷道或硐室。但對于大于75 m2的超大斷面如何有效的支護，成為了巷道圍巖控制技術上的難題，在煤礦井下軟弱巖層、斷層、地下水等復雜地質因素影響下，斷面增加將給巷道支護帶來巨大困難，因此，必須對特大斷面巷道穩(wěn)定機理及支護技術進行深入研究，為特大斷面巷道支護提供可靠手段。

【發(fā)明內容】

[0004]針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術之缺陷，本實用新型之目的就是提供一種煤礦超大斷面圈層支護結構，可有效解決超大斷面支護難、易變形、存在安全隱患的問題。
[0005]本實用新型解決的技術方案是，包括巷道和承載圈層，巷道由上部的半圓形部分和半圓形部分下部兩邊連為一體的矩形側壁組成，巷道上有5個承載圈層，第一承載圈層為巷道內表面上的混凝土噴層，混凝土噴層上打有輻射狀均置的錨桿，形成第二承載圈層，錨桿之間打設有均置的注漿錨索，形成第三承載圈層，在錨桿、注漿錨索之間打設錨索，形成第四承載圈層，緊貼混凝土噴層內表面澆筑有混凝土層，形成第五承載圈層，構成聯(lián)合支護結構。
[0006]本實用新型結構新穎獨特，簡單合理，結構穩(wěn)定、強度大，不易變形，安全可靠，是煤礦井下支護結構上的創(chuàng)新。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型的主視圖。
[0008]圖2為本實用新型的俯視圖。
[0009]圖3為本實用新型的巷道直墻段側視圖。
【具體實施方式】
[0010]以下結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細說明。
[0011]由圖1至圖3給出，本實用新型包括巷道和承載圈層，巷道6由上部的半圓形部分和半圓形部分下部兩邊連為一體的矩形側壁組成，巷道上有5個承載圈層，第一承載圈層為巷道內表面上的混凝土噴層1，混凝土噴層I上打有輻射狀均置的錨桿2，形成第二承載圈層，錨桿2之間打設有均置的注漿錨索3，形成第三承載圈層，在錨桿2、注漿錨索3之間打設錨索4，形成第四承載圈層，緊貼混凝土噴層內表面澆筑有混凝土層5，形成第五承載圈層，構成聯(lián)合支護結構。
[0012]為了保證使用效果，所述的巷道6由上部半徑為4.9m的半圓形部分與半圓形部分下部高為5.91m的矩形側壁組成，兩側壁內面間距為9.Sm，巷道長99m ；
[0013]所述的錨桿2為直徑22mm、長3m的螺紋鋼，錨桿的間排距為700mm X 700mm,巷道兩側最下方的錨桿沿水平方向向下10°設置，其余錨桿垂直于巷道表面設置；采用樹脂藥卷端頭加長的錨固方式，采用兩支錨固劑，孔底為一支規(guī)格為K2335，外面為二支規(guī)格為Z2360，鉆孔直徑為30mm，每根錨桿預緊力450N*m，錨固力不小于120kN ；
[0014]所述的注漿錨索3為直徑18.96mm、長8.3m的鋼絞線，間排距為1400mmX 1400mm,注漿錨索內裝有中空注漿管；錨固采用樹脂錨固劑，每根錨索采用三支錨固劑，孔底為一支規(guī)格為K2335，外面兩支規(guī)格為Z2360，錨固長度為2000mm ;距離巷道底板處錨索布置時向下10°安設，其余注漿錨索垂直巷道表面安設；注漿錨索外露長度為< 300mm，每根注漿錨索預應力不小于200kN ；
[0015]所述的錨索為直徑22mm、長12.5m的鋼絞線，錨索的間排距為1400mmX 1400mm，夕卜露出巷道表面的長度< 300mm ;錨固采用樹脂錨固劑，每根錨索采用三支錨固劑，孔底為一支規(guī)格為K2335，外面兩支規(guī)格為Z2360，錨固長度為2000mm ;距離巷道底板處錨索布置時向下10°安設，其余錨索垂直巷道表面安設；每根錨索預應力不小于200kN ；
[0016]所述的混凝土噴層I為強度C20、厚150mm的噴射混凝土 ；
[0017]所述的混凝土層5為強度C40,厚度500mm的混凝土。
[0018]巷道每循環(huán)掘進成型后，即可進行聯(lián)合支護，與現(xiàn)有技術相比，本實用新型結構新穎獨特，簡單合理，穩(wěn)定、強度大，不易變形，安全可靠，是煤礦井下支護結構上的創(chuàng)新，可用于超大斷面的煤礦井下支護，并且施工工藝簡單，易操作，推廣前景大，有良好的社會和經(jīng)濟效益。
【權利要求】
1.一種煤礦超大斷面圈層支護結構，包括巷道和承載圈層，其特征在于，巷道(6)由上部的半圓形部分和半圓形部分下部兩邊連為一體的矩形側壁組成，巷道上有5個承載圈層，第一承載圈層為巷道內表面上的混凝土噴層(I )，混凝土噴層(I)上打有輻射狀均置的錨桿(2)，形成第二承載圈層，錨桿(2)之間打設有均置的注漿錨索(3)，形成第三承載圈層，在錨桿(2)、注漿錨索(3)之間打設錨索(4)，形成第四承載圈層，緊貼混凝土噴層內表面澆筑有混凝土層(5)，形成第五承載圈層，構成聯(lián)合支護結構。
2.根據(jù)權利要求1所述的煤礦超大斷面圈層支護結構，其特征在于，所述的巷道(6)由上部半徑為4.9m的半圓形部分與半圓形部分下部高為5.91m的矩形側壁組成，兩側壁內面間距為9.8m，巷道長99m。
3.根據(jù)權利要求1所述的煤礦超大斷面圈層支護結構，其特征在于，所述的錨桿(2)為直徑22mm、長3m的螺紋鋼，錨桿的間排距為700mmX700mm，巷道兩側最下方的錨桿沿水平方向向下10°設置，其余錨桿垂直于巷道表面設置。
4.根據(jù)權利要求1所述的煤礦超大斷面圈層支護結構，其特征在于，所述的注漿錨索(3)為直徑18.96mm、長8.3m的鋼絞線，間排距為1400mmX 1400mm，注漿錨索內裝有中空注漿管。
5.根據(jù)權利要求1所述的煤礦超大斷面圈層支護結構，其特征在于，所述的錨索(4)為直徑22mm、長12.5m的鋼絞線，錨索的間排距為1400mmX 1400mm，外露出巷道表面的長度^ 300mm。
6.根據(jù)權利要求1所述的煤礦超大斷面圈層支護結構，其特征在于，所述的混凝土噴層(I)為強度C20、厚150mm的噴射混凝土。
7.根據(jù)權利要求1所述的煤礦超大斷面圈層支護結構，其特征在于，所述的混凝土層(5)為強度C40，厚度500mm的混凝土。
【文檔編號】E21D20/02GK203452802SQ201320441441
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年7月24日 優(yōu)先權日:2013年7月24日
【發(fā)明者】楊建立, 李化敏, 張新立, 肖同強, 蔣紹永, 陳貴陽, 孟軍凱 申請人:山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司王莊煤礦, 河南理工大學