专利名称：非连续承压格栅砼墙控制高应力软岩巷道底鼓变形方法
非连续承压格栅砼墙控制高应力软岩巷道底鼓变形方法方法领域
本发明涉及控制高应力软岩巷道底鼓变形方法，尤其是一种适用于控制和治理煤矿巷道底板的利用非连续承压格栅砼墙控制高应力软岩巷道底鼓变形方法。背景方法
巷道底鼓变形破坏是煤矿巷道普遍存在的破坏形式，在深部高应力软岩巷道中尤为突出，而且由于底板是巷道的基础，剧烈的底鼓变形会引起整个巷道的失稳，影响巷道的正常使用，增加维修投入，甚至会造成安全事故。关于巷道底鼓的防治方法，总体上可概括为加固和卸压两大类。加固方法中包括带底拱的U型钢可缩性支架、混凝土砌碹和弧板等全断面支护法以及底板锚杆、底板注浆和锚注结合等；卸压方法有巷道周边卸压法，如帮底开卸压槽和底板深部松动爆破等。这些方法在不同程度上减少了不同条件下的底鼓变形量。但是，当巷道处于高应力状态，巷道围岩较为软弱、破碎的条件下，底板岩体极易发生流变变 形或剪切滑移变形，上述方法尚不能有效控制这种巷道的底鼓变形破坏，而且施工过程会妨碍巷道的正常使用，影响整个工程的工期。
发明内容
技术问题本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种施工简单、对巷道正常运行的影响较小、控制效果好的非连续承压格栅砼墙控制高应力软岩巷道底鼓变形方法。技术方案本发明的非连续承压格栅砼墙控制高应力软岩巷道底鼓变形方法
a、在巷道中轨道两侧底板处，间断开挖向巷道帮部倾斜10° 30°的沟槽，每段沟槽长度为3nT5m,深度为1πΓ2· 5m,宽度为O. 5m,间距为lnT2m ；
b、沟槽开挖完成后，将预制的钢筋格栅放置在沟槽中，浇注混凝土，并振捣密实，由沟槽、混泥土与钢筋格栅共同构成非连续承压格栅砼墙；
C、根据需要进行底板处理巷道的长度，重复步骤a至b，依次或多点同时施工直至非连续承压格栅砼墙施工完毕。所述的钢筋格栅是由主筋、箍筋和连接筋十字交叉通过焊接制作而成，主筋、箍筋和连接筋的端头弯曲搭接，搭接长度不少于O. Im且联接处为满焊；主筋规格为HRB335，直径为O. 022m,间排距为O. 22m ;箍筋和连接筋的规格为HPB235，直径为O. 022m,间距为O. 22m ;每片钢筋格栅的宽度与沟槽的深度相同，每片钢筋格栅的长度与沟槽的长度相同；
有益效果由于采用了上述技术方案，利用非连续承压格栅砼墙控制高应力软岩巷道底鼓的变形，不但可以有效减少高应力软岩巷道的底鼓变形量，维持巷道底板的稳定，而且施工简单方便、对巷道正常使用影响较小。通过对非连续承压格栅砼墙的利用，沟槽的开挖可以对巷道底角处的高应力进行卸除，并使高应力向深部围岩转移，降低巷道围岩压力；浇注的高强度和大刚度的承压墙置换了部分软弱岩体，提高了巷道底板的整体性和刚度，并使巷道两侧底角处向内的挤压应力与底板中向上的压应力较为均匀地作用在承压墙上，使作用效果相互抵消，减少底板围岩的变形量，同时格栅承压墙还可以抵抗底板岩体中的剪切应力，防止产生剪切滑移破坏。格栅砼墙的非连续布置，可在满足控制效果的前提下，有效减少施工量，并可多点同时施工加快施工进度，也使该方法的应用根据现场实际情况的复杂程度具有可调控性。
图I是本发明的结构布置示意图。图2是图I的俯视图。图3是格栅钢筋布置图。图中1_巷道，2-轨道，3-巷道帮部，4-沟槽，5-混凝土，6-主筋，7-箍筋，8-连接筋。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述
本发明利用非连续承压格栅砼墙控制高应力软岩巷道底鼓变形的方法，针对高应力、软弱围岩巷道底板易发生底鼓变形破坏、底板处理施工困难的问题，在轨道两侧底板处间断开挖倾斜向下的沟槽并浇注非连续承压格栅砼墙。沟槽的开挖可卸除巷道底角处的部分应力，并使高应力向岩体深部转移，降低巷道围岩压力。然后在沟槽中浇注钢筋格栅混凝土形成可承受高强压应力及刚度较大的墙体结构，一方面置换了部分软岩的钢筋格栅混凝土与底板软弱岩体胶结在一起，提高了巷道底板的整体性和刚度；另一方面，巷道两侧底角处向内的挤压应力与底板中向上的压应力将较为均匀地作用在格栅砼墙上，使应力的作用效果相互抵消，减少底板围岩的变形量，同时墙体结构还可以抵抗底板岩体中的剪切应力，防止产生剪切滑移破坏。格栅砼墙的非连续布置，可在满足控制效果的前提下，有效减少施工量，并可多点同时施工加快施工进度，可根据现场实际情况的复杂程度具体调控。具体步骤如下
a、首先在在巷道I中轨道2两侧底板处，间断开挖向巷道帮部3倾斜10° 30°的沟槽4，每段沟槽4长度为3nT5m，深度为1πΓ2. 5m,宽度为O. 5m,间距为lnT2m ；
b、沟槽4开挖完成后，将预制的钢筋格栅放置在沟槽4中，进而浇注混凝土5，并振捣密实，由沟槽4、混泥土 5与钢筋格栅共同构成非连续承压格栅砼墙；所述的钢筋格栅是由主筋6、箍筋7和连接筋8十字交叉通过焊接制作而成，主筋6、箍筋7和连接筋8的端头弯曲搭接，搭接长度不少于O. Im且联接处为满焊；主筋6规格为HRB335，直径为O. 022m,间排距为O. 22m ;箍筋7和连接筋8的规格为HPB235，直径为O. 022m,间距为O. 22m ;每片钢筋格栅的宽度与沟槽(4)的深度相同，每片钢筋格栅的长度与沟槽4的长度相同；
C、根据需要进行底板处理巷道的长度，重复上述步骤a至b，依次或多点同时施工直至非连续承压格栅砼墙施工完毕。
权利要求
1.一种非连续承压格栅砼墙控制高应力软岩巷道底鼓变形方法，其特征在于 a、在巷道(I)中轨道(2)两侧底板处，间断开挖向巷道帮部(3)倾斜10° 30°的沟槽(4),每段沟槽(4)长度为3nT5m,深度为lm 2. 5m，宽度为0. 5m,间距为lm 2m ; b、沟槽(4)开挖完成后，将预制的钢筋格栅放置在沟槽(4)中，浇注混凝土(5)，并振捣密实，由沟槽(4)、混泥土(5)与钢筋格栅共同构成非连续承压格栅砼墙； C、根据需要进行底板处理巷道的长度，重复步骤a至b，依次或多点同时施工直至非连续承压格栅砼墙施工完毕。
2.根据权利要求I所述的非连续承压格栅砼墙控制高应力软岩巷道底鼓变形方法，其特征在于所述的钢筋格栅是由主筋(6)、箍筋(7)和连接筋(8)十字交叉通过焊接制作而成，主筋(6)、箍筋(7)和连接筋(8)的端头弯曲搭接，搭接长度不少于0. Im且联接处为满焊；主筋(6)规格为HRB335，直径为0. 022m,间排距为0. 22m ;箍筋(7)和连接筋(8)的规格为HPB235，直径为0. 022m，间距为0. 22m ;每片钢筋格栅的宽度与沟槽(4)的深度相同，每片钢筋格栅的长度与沟槽(4)的长度相同。
全文摘要
一种非连续承压格栅砼墙控制高应力软岩巷道底鼓变形方法，在轨道两侧底板处间断开挖倾斜向下的沟槽并浇注非连续承压格栅砼墙，然后在沟槽中浇注钢筋格栅混凝土形成可承受高强压应力及刚度较大的墙体结构，一方面置换了部分软岩的钢筋格栅混凝土与底板软弱岩体胶结在一起，提高了巷道底板的整体性和刚度；另一方面，巷道两侧底角处向内的挤压应力与底板中向上的压应力将较为均匀地作用在格栅砼墙上，使应力的作用效果相互抵消，减少底板围岩的变形量，同时墙体结构还可以抵抗底板岩体中的剪切应力，防止产生剪切滑移破坏。格栅砼墙的非连续布置，可在满足控制效果的前提下，有效减少施工量，施工方法简单快捷。
文档编号E21D11/10GK102797480SQ20121030700
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月27日 优先权日2012年8月27日
发明者靖洪文, 杨旭旭, 陈坤福, 杨圣奇, 孟波 申请人:中国矿业大学