一种软岩巷道全封闭断面砌碹支护的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种软岩巷道全封闭断面砌碹支护，其由马蹄形断面支护和弧形的反底拱构成全封闭空间，所述马蹄形断面支护的外层利用锚杆与钢筋网喷射混凝土层的锚网喷支护为初次支护，其和内层的砌碹构成复合支护；反底拱浇筑后回填矸石，巷道边侧布置水沟，形成完整支护。本实用新型采用全封闭马蹄形巷道断面，有别于常规的直墙半圆拱形断面，该断面采用四段圆弧围合成一个封闭空间，可抵制四周围岩不同方向的地应力，减少变形；反底拱其底部呈弧形，增加锚杆控制底板变形，具有施工快速、安全可靠、巷道变形小、减少巷道修复等优点。
【专利说明】一种软岩巷道全封闭断面砌碹支护
[0001](一)【技术领域】
[0002]本实用新型涉及煤矿井下巷道及硐室支护系统，特别涉及软岩巷道全封闭断面砌碹支护。
[0003](二)【背景技术】
[0004]目前，我国规模以上生产煤矿有数千座，2012年煤炭产量达37亿吨，其中有10%左右的煤矿属软岩矿井，部分深井亦表现出软岩特性，井下巷道支护的完好性直接影响煤矿安全生产、关系到井下工作人员的生命安全，因此，寻求一种适合软岩巷道及交岔点的支护方式就成为重中之重。
[0005]在煤矿技术中，单轴抗压强度小于30MPa的岩石,称之为软岩。软岩巷道及交盆点常规支护方式有直墙半圆拱形断面锚网喷+U型钢支护，但常常由于不能有效控制地应力，或造成巷道顶帮变形，或造成巷道下方应力凸显底鼓严重，造成矿井停产危及工作人员安全，巷道修复工作也耗费很大人力物力，支护效果很不理想。
[0006]在煤矿巷道系统中，巷道与巷道的交汇处为交岔点，由于此处巷道跨度大、高度高、地应力叠加，所以支护最为困难。软岩巷道全封闭断面砌碹支护交岔点在国内煤矿尚很少应用，本实用新型从断面形式、支护方式、支护参数、应力分布、设备运行等方面综合考量，有效的控制了围岩变形，可实现预期目的。
[0007](三)
【发明内容】
[0008]本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种施工快速、安全可靠、巷道变形小、减少巷道修复的软岩巷道马蹄形断面砌殖支护。
[0009]本实用新型是通过如下技术方案实现的:
[0010]一种软岩巷道全封闭断面砌碹支护，其特征在于:由马蹄形断面支护和弧形的反底拱构成全封闭空间，所述马蹄形断面支护的外层利用锚杆与钢筋网喷射混凝土层的锚网喷支护为初次支护，其和内层的砌碹构成复合支护；反底拱浇筑后回填矸石，巷道边侧布置水沟，形成完整支护。
[0011]所述反底拱的外层利用锚杆与钢筋网喷射混凝土层的锚网喷支护为初次支护，内层为混凝土浇筑层。
[0012]所述马蹄形断面支护由两侧的圆弧支护和其上的圆拱形支护构成，其和反底拱围合成一个封闭空间，两侧圆弧支护的圆心位于中间基础矩形的两侧中心，反底拱高度取基础矩形净宽度的1/3?1/5。
[0013]本实用新型的软岩巷道全封闭断面砌碹支护与现有技术相比，有益效果是:本实用新型支护采用全封闭马蹄形巷道断面，有别于常规的直墙半圆拱形断面，该断面采用四段圆弧围合成一个封闭空间，可抵制四周围岩不同方向的地应力，减少变形；反底拱其底部呈弧形，增加锚杆控制底板变形。具有施工快速、安全可靠、巷道变形小、减少巷道修复等优点，具体如下:
[0014]I) 一般设计的形式为直墙半圆拱形断面锚网喷支护、直墙半圆拱形断面锚网喷支护+U型钢棚支护，本次设计的支护形式为全封闭马蹄形断面形式，既解决了直墙半圆拱形断面承受侧压能力小的问题，又利用底拱充分解决了巷道底鼓的问题，为一种更加实用、效果更好的新型软岩巷道交岔点支护。
[0015]2)该全封闭断面交岔点初次支护采用锚网喷支护，二次支护采用混凝土砌碹，与传统断面交岔点采用锚网喷+U型钢相比具有整体性能更加优异，初始支护强度高、巷道成形好等优点。
[0016]3)传统断面形式交岔点主要破坏原因是巷道下方地应力显现造成底鼓，从而引起巷道两帮变形，进而引起整个巷道破坏，因此本实用新型首先从控制底鼓方面着手，巷道掘进施工过程中挖掘反底拱，并增加地锚杆支护，间排距700mm，然后底拱采用350mm厚混凝土浇筑，增强整体抗变形能力，从而达到控制底鼓的目的。
[0017]4)采取全封闭断面、锚网喷砌碹复合支护方式后，交岔点实现了安全可靠、巷道变形小、减少巷道修复的目的。
[0018]5)反底拱浇筑后，采用掘进矸石铺至地坪，可实现矸石综合利用，既经济又环保。
[0019](四)【专利附图】
【附图说明】
[0020]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0021]附图1为本实用新型的平面布置示意图；
[0022]附图2为附图1的A-A断面示意图；
[0023]附图3为附图1的B-B断面示意图；
[0024]附图4为附图1的C-C断面示意图。
[0025]图中，I交岔点，2马蹄形断面支护，3锚杆，4钢筋网喷射混凝土层，5矸石，6反底拱，7水沟，8砌碹，9基础矩形，10轨道，11轨面水平线，12混凝土浇筑层，21圆弧支护，22圆拱形支护。
[0026](五)【具体实施方式】
[0027]附图为本实用新型的一种具体实施例。本实用新型的软岩巷道全封闭断面砌碹支护，其平面布置形式见图1，具体是由巷道图2与巷道图3交汇构成，最大跨度处断面见图4，该交岔点由马蹄形断面支护2和反底拱6构成全封闭空间，利用外层锚杆3与钢筋网喷射混凝土层4的锚网喷支护为初次支护，其和砌碹8构成复合支护，形成较强的支护强度。反底拱6浇筑后回填矸石5，巷道边侧布置水沟7，形成完整支护。所述反底拱6的外层利用锚杆3与钢筋网喷射混凝土层4的锚网喷支护为初次支护，内层为混凝土浇筑层12。
[0028]所述马蹄形断面支护2由两侧的圆弧支护21和其上的圆拱形支护22构成，其和反底拱6围合成一个封闭空间，两侧圆弧支护21的圆心位于中间基础矩形9的两侧中心，反底拱6高度取基础矩形9净宽度的1/3?1/5。
[0029]本实用新型的软岩巷道全封闭断面砌碹支护，采用锚网喷+钢筋混凝土砌碹支护，以4.8m与3.6m巷道交岔点为例，4.8米巷道断面采用锚网喷100mm，混凝土砌碹450mm，底拱高度960mm，厚度350mm ；3.6米巷道断面采用锚网喷100mm，混凝土砌碹350mm，底拱高度720mm，厚度350mm ;最大跨度断面8250mm，采用锚网喷100mm，混凝土砌碹450mm，底拱高度1650mm，厚度350mm ;锚杆采用Φ 20，长度2400mm，间排距700mm。
[0030]本实用新型的软岩巷道全封闭断面砌碹支护与现有技术相比，有益效果是:本实用新型支护采用全封闭马蹄形巷道断面，有别于常规的直墙半圆拱形断面，该断面采用四段圆弧围合成一个封闭空间，可抵制四周围岩不同方向的地应力，减少变形；反底拱其底部呈弧形，增加锚杆控制底板变形；具有施工快速、安全可靠、巷道变形小、减少巷道修复等优点。
【权利要求】
1.一种软岩巷道全封闭断面砌碹支护，其特征在于:由马蹄形断面支护(2)和弧形的反底拱(6)构成全封闭空间，所述马蹄形断面支护(2)的外层利用锚杆(3)与钢筋网喷射混凝土层(4)的锚网喷支护为初次支护，其和内层的砌碹(8)构成复合支护；反底拱(6)浇筑后回填矸石(5 )，巷道边侧布置水沟(7 )，形成完整支护。
2.根据权利要求1所述的软岩巷道全封闭断面砌碹支护，其特征在于:所述反底拱(6)的外层利用锚杆(3)与钢筋网喷射混凝土层(4)的锚网喷支护为初次支护，内层为混凝土浇筑层(12)。
3.根据权利要求1或2所述的软岩巷道全封闭断面砌碹支护，其特征在于:所述马蹄形断面支护(2 )由两侧的圆弧支护(21)和其上的圆拱形支护(22 )构成，其和反底拱(6 )围合成一个封闭空间，两侧圆弧支护(21)的圆心位于中间基础矩形(9)的两侧中心，反底拱(6)高度取基础矩形(9)净宽度的1/3?1/5。
【文档编号】E21D20/00GK203374284SQ201320399168
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年7月5日 优先权日:2013年7月5日
【发明者】王正超, 王辉, 孟霄, 张栋, 刘德利, 张学斌, 刘超 申请人:煤炭工业济南设计研究院有限公司