专利名称：大断面拱形软岩巷道钢带连桥支护方法
技术领域：
本发明涉及一种大断面拱形软岩巷道“钢带连桥”支护方法，应用在受采动影响变形剧烈、支护困难的大断面拱形软岩巷道支护领域。
背景技术：
目前，大断面软岩巷道在掘进、支护等方面存在着掘进速度慢、支护成本高、效果差、作业连续性和安全性难以保证等问题。大断面巷道支护在方案设计、参数选取、支护可靠性等方面的理论与实践还不够完善。随着锚杆支护技术的进一步发展，尤其是高强预应力让压锚杆支护在松软、破碎、动压、大跨度以及深部高地应力巷道中的推广和应用，巷道围岩变形得到有效地控制。己有的学术研究对锚杆支护理论、锚杆与围岩相互作用等问题进行了深入研究，但是由于问题的复杂性，目前现场锚杆设计很多还基于工程经验，具体参数合理与否，有效性如何，还缺乏具有普遍指导意义的设计理论。对于大断面软岩巷道的支护设计，尤其是极其破碎围岩巷道锚杆与锚索一体化承载的支护设计具有更大的难度。理论分析表明，大断面巷道由于高度和跨度较大，巷道易发生拱顶中部张拉、肩部剪切、两帮劈裂、底鼓严重等破坏形式。跨度超过6m时，要注意巷道顶部支护的整体耦合，实现锚杆组合加固、锚索深部转移及整体悬吊作用，要充分发挥组合构件(网、带)的辅助作用。特别是针对大断面半圆拱形软岩巷道，采用“锚杆一锚索一钢带”的支护体系，有时并不能起到良好的支护效果。若采用普通的短钢带，钢带长度小于支护段面上拱形长度，不能将支护断面进行全封闭支护，巷道肩角及两帮发生劈裂破坏，围岩变形剧烈；若采用适合断面横截面的长钢带，巷道拱形顶板受两侧围岩应力相互挤压作用，巷道形状逐渐变成尖顶状，在施工过程中需对长钢带预先进行弯曲加工。但由于钢带原料采用高强合金钢，具有很高的刚度和强度，在施工过程中容易使巷道表面与钢带接触不充分，导致巷道支护效果不好。
发明内容
基于上述技术问题，本发明提供一种大断面拱形软岩巷道“钢带连桥”支护方法，以增强对巷道形状的适应性，实现巷道的全封闭支护。其技术解决方案是:—种大断面拱形软岩巷道“钢带连桥”支护方法，其包括以下步骤:(I)在大断面拱形软岩巷道顶部中间位置施工钻第一个孔，将两根W型钢带沿巷道断面对接，使两根W型钢带上的第一个钢带孔在上述第一个钻孔处相互重叠，并在第一个钻孔处安装高强预应力让压锚杆；(2)以第一个钻孔为中心，顺延两根W型钢带的伸展方向，向两边依次打钻孔，所述钻孔与W型钢带上的钢带孔依次重叠，并在钻孔处安装高强预应力让压锚杆，预留W型钢带上的最后一个钢带孔；
(3)沿巷道断面续接W型钢带，使续接W型钢带上的第一个钢带孔与上述预留的最后一个钢带孔重叠，并按照上述工序安装高强预应力让压锚杆；(4)根据巷道支护需要，按照上述步骤，把若干个W型钢带沿巷道断面首尾相接，形成“钢带连桥”。与已有技术相比，本发明的有益技术效果是:1、增强对巷道形状的适应性:对于顶板发生尖顶、变形量大的大断面拱形软岩巷道，采用本发明“钢带连桥”支护方法能有效地实现对顶板的承载作用，使支护体能充分发挥自身的支撑能力；2、实现巷道的全封闭支护:通过将若干根W型钢带沿巷道断面首尾相接并安装高强预应力让压锚杆锚固W型钢带，形成“钢带连桥”，可将巷道完全封闭起来，使支护体形成统一的承载结构，减小巷道围岩变形量，提高了支撑能力。
下面结合附图对本发明作进一步说明:图1是采用本发明对巷道支护时的局部结构示意图，主要示出两根W型钢带沿巷道断面对接处的结构。图中:1一高强预应力让压金属锚杆，2—W型钢带，3—托盘，4 一螺母，5—垫圈，6一重叠孔。
具体实施例方式一种大断面拱形软岩巷道“钢带连桥”支护方法，其是先在大断面拱形软岩巷道顶部中间位置施工钻第一个孔，如图1所示，将两根W型钢带2沿巷道断面对接，使两根W型钢带上接触的第一个钢带孔相互重叠，形成重叠孔6，并保证重叠孔6位于上述钻孔处。然后安装托盘3，将一根高强预应力让压金属锚杆I穿过重叠孔6，用钻机将螺母4拧紧，达到锚杆预应力。最后以第一个钻孔为中心，顺延两根W型钢带的伸展方向，向两边依次打钻孔，所述钻孔与W型钢带上的钢带孔依次重叠，并在钻孔处安装高强预应力让压锚杆，锚固W型钢带。但注意两侧最后的钢带孔应保留，暂时不安装锚杆，为两帮支护做准备。对于巷道的两帮支护，可在巷道顶板支护预留两侧的钢带孔上续接W型钢带，然后按照上述工序，安装高强预应力让压锚杆，以实现断面的全封闭支护。具体步骤如下:(I)在大断面拱形软岩巷道顶部中间位置施工钻第一个孔，将两根W型钢带沿巷道断面对接，使两根W型钢带上的第一个钢带孔在上述第一个钻孔处相互重叠，并在第一个钻孔处安装高强预应力让压锚杆；(2)以第一个钻孔为中心，顺延两根W型钢带的伸展方向，向两边依次打钻孔，所述钻孔与W型钢带上的钢带孔依次重叠，并在钻孔处安装高强预应力让压锚杆，预留W型钢带上的最后一个钢带孔；(3)沿巷道断面续接W型钢带，使续接W型钢带上的第一个钢带孔与上述预留的最后一个钢带孔重叠，并按照上述工序安装高强预应力让压锚杆；(4)根据巷道支护需要，按照上述步骤，把若干个W型钢带沿巷道断面首尾相接，形成“钢带连桥”。
权利要求
1.一种大断面拱形软岩巷道“钢带连桥”支护方法，其特征在于包括以下步骤: (1)在大断面拱形软岩巷道顶部中间位置施工钻第一个孔，将两根W型钢带沿巷道断面对接，使两根W型钢带上的第一个钢带孔在上述第一个钻孔处相互重叠，并在第一个钻孔处安装高强预应力让压锚杆； (2)以第一个钻孔为中心，顺延两根W型钢带的伸展方向，向两边依次打钻孔，所述钻孔与W型钢带上的钢带孔依次重叠，并在钻孔处安装高强预应力让压锚杆，预留W型钢带上的最后一个钢带孔； (3)沿巷道断面续接W型钢带，使续接W型钢带上的第一个钢带孔与上述预留的最后一个钢带孔重叠，并按照上述工序安装高强预应力让压锚杆； (4)根据巷道支护需要，按照上述步骤，把若干个W型钢带沿巷道断面首尾相接，形成“钢带连桥”。
全文摘要
本发明公开了一种大断面拱形软岩巷道“钢带连桥”支护方法，其是针对受动压影响变形剧烈、支护困难的大断面拱形软岩巷道而发明的。具体步骤如下首先在巷道拱顶中间打一钻孔，安装一根高强预应力让压锚杆，将两根W型钢带沿巷道断面对接，使两W型钢带上的第一个钢带孔相互重叠，安装托盘，用钻机将螺母拧紧；然后以第一个钻孔为中心向两边打钻孔，安装预应力让压锚杆，锚固W型钢带，预留拱基线处钢带孔，再续接两帮钢带。通过把钢带首尾相接安装预应力让压锚杆，形成“钢带连桥”，增强对巷道形状的适应性，形成统一的承载结构，实现巷道的全封闭支护，以更好地控制巷道围岩变形。
文档编号E21D11/15GK103147772SQ201310056190
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月22日 优先权日2013年2月22日
发明者郭忠平, 张涛, 文志杰, 张玉江, 俎华 申请人:山东科技大学