专利名称：合理置换构建同性围岩软岩巷道支护技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及地矿技术领域，尤其是一种防止煤矿巷 道变形塌落的支护技术。
背景技术：
随着煤矿开采范围的扩展，开采深度不断增加，开 采条件越来越困难，尤其是大埋深、复杂构造和采动应力下软弱岩煤 体自身膨胀给巷道支护带来的叠加压力， 一直是困扰煤矿巷道支护的 难题。因为这些压力有时间快慢的差异、力的大小和方向差异，因此 是不等时、不均匀的叠加压力组合。巷道支护在这种不均匀的叠加压 力作用下，会遭到反复破坏，常规的支护技术难以保证巷道的稳定。 巷道支护不稳定，影响矿井建设期间的安全生产，也会给以后的正常 使用带来安全隐患。随着锚喷技术的发明与发展，上世纪中期美国、澳大利亚以悬 吊梁、组合梁、组合拱理论提出以锚杆为主体的支护体系。俄罗斯、 波兰、土耳其等产煤大国至今仍采用不同类型金属支架来处理巷道的 支护问题。目前，国内在吸取国外技术的基础上，对大埋深、构造应 力、采动压力和"软弱岩、煤体"自身膨胀应力下的巷道支护，主要 采用两种支护方式 一种是大型号U型钢全封闭架棚和架棚后再喷浆 的复合支护技术；另一种是高强锚杆加锚索加锚网喷复合支护技术； 也曾尝试过大板块和网翘支护技术。这些支护技术一是不能很好地解决目前困难巷道支护的稳定问题，二是施工复杂、巷道支护成本高， 巷道支护破坏后再修复就更为困难。国内最新发展的"软弱岩、煤体" 支护技术是采用锚杆注浆的方法，利用注浆锚杆向软弱岩、煤体内注 入带有压力的浆液，提高煤岩体自身的强度，取得较好的成效，但由 于注入岩、煤体内的浆液压力难以持久稳定，仍存在着支护效果不稳定的问题。公开号为CN1963150A、申请号为200610162650. 1的专利 申请公开了一种强韧封层稳压胶结缓释叠加应力软弱岩煤体支护技 术，该技术将注浆锚杆置入巷道围岩、煤体内，注入带有压力的水泥 浆液，在巷道表面布置以钢丝绳为径骨的水泥喷层。该方法能够对大 埋深、受构造应力、采动压力和"软弱岩、煤体"自身膨胀应力影 响下的巷道起到较好的支护作用。在前述专利申请的基础上，本发明进一步改进，使支护效果更 加稳定。
发明内容
本发明采用以下技术方案合理置换构建同性围岩 软岩巷道支护技术，采用锚注支护，将注浆锚杆置入巷道围岩内，注 入带有压力的水泥浆液，在巷道表面布置以钢丝绳为径骨的水泥喷层 作为封层，其特征在于，在实施锚注支护之前，采用合理置换技术， 在开挖巷道断面时，对其中的极软岩、裂隙丰富的岩石和在外力作用 下松动的岩石用喷施混凝土予以置换。高应力构造复杂区巷道围岩是天然条件下赋存的岩石群体，具 有非均质层状赋存、非连续体和受力的各向异性。在复杂应力状态下 这些特性造成岩体的破碎、变形、流变对巷道支护压力极大。本发明采取合理置换技术，把其中极软岩、裂隙丰富的岩石和在外力作用下 松动的岩石等软弱部分用喷施混凝土予以置换，配合后序的锚杆和注 浆技术，把围岩体构建成抗压、抗拉和抗剪强度都得以极大提升的均 质、同性、连续的支护群体。因此，本发明较现有的支护技术支护效果更稳定。
附图为本发明巷道支护断面结构示意图。其中，1 注浆锚杆，2巷道断面，3底角基础坑，4封层。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明。 实施例中，本发明在开挖巷道时还深挖底角，并对底角基础坑 3喷施混凝土予以置换。底角处于巷道交叉点，是应力集中区，这里 本是巷道支护中最薄弱的地方，本发明深挖底角，然后再喷施混凝土 填充，即以混凝土置换此处的不稳定软岩，使之成为支护的强基础， 进一步稳定了支护效果。实施例中本发明采用多层次注浆锚杆1不同 深度地置入围岩中，每层注浆锚杆1外端悬挂相互连结的钢丝绳并喷 施混凝土组成多喷层封层4。本发明采用多层次锚杆1与多喷层封层4相匹配，每个喷层4与各自的锚杆1相组合，在岩体内形成多层次锚杆。多层次锚杆使单位岩体内的锚杆组合量密度加大，经多次注入 带压衆液使之充分胶结，新的组合体以锚杆和胶结基质为主体，可进 一步克服围岩抗拉和抗剪强度低的状况，把原来非均质、非连续、各 向异性的岩石群体构建成均质、同性和连续的高强度新型岩体，提高 支护效果。
权利要求
1、合理置换构建同性围岩软岩巷道支护技术，采用锚注支护，将注浆锚杆(1)置入巷道围岩内，注入带有压力的水泥浆液，在巷道表面布置以钢丝绳为径骨的水泥喷层作为封层(4)，其特征在于，在实施锚注支护之前，采用合理置换技术，在开挖巷道断面(2)时，对其中的极软岩、裂隙丰富的岩石和在外力作用下松动的岩石用喷施混凝土予以置换。
2、 根据权利要求1所述的合理置换构建同性围岩软岩巷道支护 技术，其特征在于，在开挖巷道时深挖底角，并对底角基础坑(3) 喷施混凝土予以置换。
3、 根据权利要求1或2所述的合理置换构建同性围岩软岩巷道 支护技术，其特征在于，采用多层次注浆锚杆(1)不同深度地置入 围岩中，每层注浆锚杆(1)外端悬挂相互连结的钢丝绳并喷施混凝 土组成多喷层封层(4)。
全文摘要
本发明涉及地矿技术领域，尤其是一种防止煤矿巷道变形塌落的支护技术。本发明采用锚注支护，将注浆锚杆置入巷道围岩内，注入带有压力的水泥浆液，在巷道表面布置以钢丝绳为径骨的水泥喷层作为封层，在实施锚注支护之前，采用合理置换技术，在开挖巷道断面时，对其中的极软岩、裂隙丰富的岩石和在外力作用下松动的岩石用喷施混凝土予以置换。本发明把围岩中软弱部分用喷施混凝土予以置换，配合后序的锚杆和注浆技术，把围岩体构建成抗压、抗拉和抗剪强度都得以提升的均质、同性、连续的支护群体，较现有的支护技术支护效果更稳定。
文档编号E21D20/00GK101235721SQ20081008216
公开日2008年8月6日 申请日期2008年2月29日 优先权日2008年2月29日
发明者李明远 申请人:李明远