在需要等待混凝土凝固，底弧段 预制件安装后即可通行使用。
[0145] (5)混凝土碹体的薄层循环喷射工艺：
[0146] 高强可缩喷层碹体的厚度为400~600mm。在进行巷道喷射混凝土施工时，由于碹 体较厚，会因粘结力小于体重力而出现混凝土喷层塌落现象。为避免该现象的发生，可采用 薄层循环喷射的方法，即一次喷射厚度较小(约100mm)。待薄喷层初凝，粘结力增大以后，再 次喷射薄层混凝土，如此往复，多次喷射，直至喷至设计厚度，如图10所示。薄层循环喷射成 碹，既不耽误施工时间，又能有效避免喷层塌落现象，是喷层成碹施工工艺的重要技术途 径。
[0147] (6)混凝土碹体喷射厚度的锚杆标记方法：
[0148] 在喷射混凝土过程中，应及时掌握已喷混凝土的厚度。本发明采用预先施打锚杆， 并预留一定长度(喷层厚度与锚杆尾部长度之和)的方法，借助锚杆尾部的长度标记来判断 喷层厚度。
[0149]在喷设混凝土施工之前，先将锚杆尾部螺纹段包裹起来，从而避免锚杆尾部螺纹 段粘附混凝土而影响锚杆的后续安装。可用一段内径大于等于锚杆直径的塑料套管或胶带 等包裹锚杆尾部螺纹段。混凝土喷层厚度控制方法如图11所示。
[0150] (7)钢筋混凝土碹体：
[0151 ]当巷道埋深较大，远场地压较大，巷道围岩较软弱时，应采用钢筋混凝土碹体从而 提尚5宣体承载能力，适应$父尚的围岩应力。
[0152]本发明中，碹体内布置钢筋的三条原则是：
[0153 ] 1)在巷道周边，每段碹体内各自独立布置钢筋。
[0154] 2)在碹体内侧(靠近巷道轴心侧)布置粗纵筋。当碹体受到较大的径向压应力作用 而发生弯曲变形时，内侧粗纵筋可起到抑制拉伸变形的作用，同时可增加碹体内侧的强度。
[0155] 3)布置箍筋。当碹体承受较大的切向应力时，箍筋可有效抑制碹体产生劈裂破坏， 从而保证碹体支护结构的稳定。
[0156] 混凝土碹体内的钢筋结构如图12所示。
[0157] 本发明技术方案带来的有益效果：
[0158] 本发明提出的围岩承压环稳定性控制方法，根据巷道围岩应力场分布规律和巷道 变形破坏机理，首先建立承压环结构模型，通过开槽卸压可有效地减小和控制巷道围岩切 向应力，再通过高强可缩喷层碹体可为巷道围岩提供较大径向支护力，两项技术有机结合， 采用了科学地控制围岩应力场的方法，保证深井软岩巷道的稳定性。
[0159] 围岩承压环稳定性控制方法，原理科学，技术先进，施工简便，成本低廉，经济效益 突出。为深井软岩巷道支护开辟了一条新的技术途径，是未来深井软岩巷道支护技术的重 要发展方向。
[0160] 以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范 围为准。
【主权项】
1. 一种深井软岩巷道围岩承压环稳定性控制方法，其特征在于，在深井软岩巷道中，按 以下原则设计围岩承压环结构： 若巷道处于近似静水压力状态，围岩承压环设计成圆环形，承压环厚度不小于巷道半 径； 若巷道处于非静水压力状态，围岩承压环设计成椭圆环形，承压环厚度不小于椭圆半 长轴与半短轴长度和的平均值，椭圆长轴与短轴长度之比近似等于所对应方向的主应力之 比； 在巷道横断面上，沿巷道周边向所述承压环内均匀开凿4~8个卸压槽，卸压槽的断面 形状为窄缝深槽，缝宽为30-100_，卸压槽深度大于巷道半径，卸压槽采用相贯成排钻孔开 凿沿巷道轴线方向连续； 在软弱破碎围岩条件下，当巷道围岩比较破碎，开槽后易出现岩块塌落现象时，则在卸 压槽内插入泡沫塑料板； 在软弱围岩或受动压作用条件下，当卸压槽缓慢闭合后，围岩承压环内的切向压力回 升到初始切向应力值的40 %到50 %时，则在同一位置实施再次开槽； 在巷道内壁设置高强可缩喷层碹体作为主体支护结构，并沿巷道径向向所述承压环内 固定锚杆和/或锚索。2. 根据权利要求1所述的深井软岩巷道围岩承压环稳定性控制方法，其特征在于，所述 高强可缩喷层碹体包括4~8个弧段，在相邻弧段之间设置可缩变形结构。3. 根据权利要求2所述的深井软岩巷道围岩承压环稳定性控制方法，其特征在于，所述 高强可缩喷层碹体的径向可缩量大于巷道直径10%，所述可缩变形结构与所述卸压槽个数 相等并与卸压槽在空间位置上相互重合，所述可缩变形结构的厚度为400_600mm，其压缩率 为 40 % ~60 %。4. 根据权利要求3所述的深井软岩巷道围岩承压环稳定性控制方法，其特征在于，所述 高强可缩喷层碹体采用强度大于40MPa的高强混凝土材料，并在高强混凝土中添加减水剂、 速凝剂以及硅灰和粉煤灰； 所述可缩变形结构的材料选取以下任一种或多种可缩材料： 矿用高水充填材料，将其装入编织袋中，并放置在可缩变形结构位置处； 含泡沫颗粒的土坯体，将泡沫塑料颗粒与泥浆均匀混合，待土坯体固结之后，将其装入 编织袋中，并放置在碹体可缩变形结构位置处； 选用常用木材，加工成板材，并放置在碹体可缩变形结构位置处，所述木材包括杨木、 柳木和松木。5. 根据权利要求4所述的深井软岩巷道围岩承压环稳定性控制方法，其特征在于，所述 高强可缩喷层碹体包括6个弧段，分别是底弧段、顶弧段、左邦下弧段、左邦上弧段、右邦下 弧段、右邦上弧段，所述底弧段碹体使用混凝土预制件，其它段碹体采用喷射混凝土施工。6. 根据权利要求5所述的深井软岩巷道围岩承压环稳定性控制方法，其特征在于，所述 高强可缩喷层碹体的厚度为400~600mm，在进行巷道喷射混凝土施工时，采用薄层循环喷 射的方法，一次喷射厚度为100mm，待薄喷层初凝，粘结力增大以后，再次喷射薄层混凝土， 如此往复，多次喷射，直至喷至设计厚度。7. 根据权利要求6所述的深井软岩巷道围岩承压环稳定性控制方法，其特征在于，在进 行巷道喷射混凝土施工之前，预先施打锚杆，并预留喷层厚度与锚杆尾部长度之和的长度， 借助锚杆尾部的长度标记来判断喷层厚度，并在喷设混凝土施工之前，先将锚杆尾部螺纹 段包裹起来。8.根据权利要求1至7任一项所述的深井软岩巷道围岩承压环稳定性控制方法，其特征 在于，所述高强可缩喷层碹体内按以下一条或多条原则布置钢筋： 每段碹体内各自独立布置钢筋； 当碹体受到较大的径向压应力作用时，在碹体靠近巷道轴心侧布置纵筋； 当碹体承受较大的圆周方向压应力时，布置箍筋。
【专利摘要】本发明公开了一种深井软岩巷道围岩承压环稳定性控制方法，在深井软岩巷道中，围岩承压环设计成圆环形或椭圆环形；在巷道横断面上，沿巷道周边向所述承压环内均匀开凿4～8个卸压槽，卸压槽采用相贯成排钻孔开凿沿巷道轴线方向连续；在软弱破碎围岩条件下，当巷道围岩比较破碎，开槽后易出现岩块塌落现象时，则在卸压槽内插入泡沫塑料板；在软弱围岩或受动压作用条件下，当卸压槽缓慢闭合后，围岩承压环内的切向压力回升到初始切向应力值的40％时，则在同一位置实施再次开槽；在巷道内壁设置高强可缩喷层碹体作为主体支护结构，并沿巷道径向向所述承压环内固定锚杆和/或锚索。支护效果好，可以达到深井软岩动压巷道稳定性控制的目的。
【IPC分类】E21D11/10, E21D11/00, E21D20/00
【公开号】CN105673037
【申请号】CN201610012935
【发明人】左建平, 于鑫, 谢浩, 郭贺, 张凤银
【申请人】中国矿业大学(北京)
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月8日