1为本发明种巷道穿断层破碎带分步动态禪合支护结构示意图；
[0032] 图2为马蹄形封闭结构示意图；
[0033] 图3为马蹄形封闭式支架连接处卡缆A放大示意图；
[0034] 图中；1-注浆错索，2-高强预应力错杆，3-金属网，4-混凝±喷层，5-马蹄形封闭 式支架，6-注浆错杆，7-卡缆，8-碎杆石，9-混凝±地坪，10-水沟。
【具体实施方式】
[0035] 本发明提出了一种巷道穿断层破碎带分步动态禪合支护方法，为了使本发明的优 点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明做进一步清楚、完整的说明。
[0036] 本发明，巷道穿断层破碎带分步动态禪合支护方法，具体包括W下步骤：
[0037] 步骤1、结合图1所示，在断层破碎带巷道毛断面开挖成形后，及时用混杂柔性纤 维混凝±喷射30mm?40mm厚的喷层，及时封闭围岩裂隙，加固并阻止风化作用，提高围岩 强度，同时防止因水和风化作用造成的围岩破坏与剥落；
[003引步骤2、初期围岩应力释放，围岩变形速率趋于稳定后，进行"错、网、带、索"，形成 支护层为内部岩层提供强大的支护阻力，在巷道顶部、两帮挂设金属网，安设高强预应力错 杆2和注浆错索1，底板邱底后安装注浆错杆，并在端部施加预应力，钢带用于对金属网3 进一步加固，使喷层平整均匀，增加抗弯、抗剪能力；顶板和两帮错杆为左旋无纵筋高强预 应力错杆，规格为响20 mm?022 mm,长2400mm?2500mm，间排距为800mmX800mm，义用 1卷MSK2850和2卷MSZ2850型树脂错固剂加长错固，错固力不低于lot,预紧力矩不低于 300N ? m ;
[0039] 金属网为06 mm规格2000mm X 1000mm的钢筋网，网孔900mm X 900mm ;钢带 为3mm厚度的钢板制成，长度为3900mm;注浆错索采用螺旋预应力钢丝加工，内有注 浆管，规格为022 mm,长7000mm?8000mm，间排距为leOOmmX 1600mm，托盘规格为 150mmX 150mmX 12mm，采用1卷MSK2850和3卷MSZ2850型树脂错固剂加长错固；
[0040] 底板注浆错杆由025 mm的钢管加工而成，长2000mm，螺扣长100mm，W满足安装 托盘的要求，间排距为1600mmX 1600mm注浆段为1400mm，在杆体上交叉布置。8mm的注浆 孔15个，孔距100mm，并设有止浆塞，堵板距注浆端长度为200mm ;
[004U 步骤3、结合图2和图3所示，在巷道内侧滞后步骤2支护层5m?10m安装马蹄形 封闭式支架5,搭接处两侧用限位卡缆7加一副中间卡缆固定限制围岩大量变形，棚与棚之 间，用4副8#槽钢加工的拉杆拉住，形成一个整体，架间距500mm?600mm，与"错、网、带、 索"形成强有力的共同承载结构；
[004引步骤4、进行混凝±复喷，混凝±喷层4的厚度为100mm?120mm，将"错、网、带、 索"和马蹄形封闭式支架都封闭在一起，支护结构和巷道围岩紧密接触，既起到支护作用， 又充分发挥金属网在磋体中抗剪、抗拉作用；
[004引步骤5、注浆滞后迎头20m?50m，注浆时逐排逐孔、自下而上进行，两帮同时注浆， 每帮一次注两孔依次向上，把围岩裂隙充填满不可漏注或少注，注浆错索深孔错注加固松 散破碎的围岩并胶结成整体，提高围岩的内聚力和内摩擦角，实现与围岩的共同承载，配合 错网喷支护，可W形成一个多层有效组合拱，为注浆错杆6、注浆错索1提供可靠的着力基 础，使错固岩体内错杆、错索转化为全长错固；注浆浆液采用单液水泥浆，选用普通娃酸盐 水泥425#，水灰比为0. 5?0. 6,注浆压力为2?4MPa ;
[0044] 步骤6、在底板铺设300mm?400mm厚度的碎杆石8,然后诱筑混凝±地坪9,并在 地坪距帮部一侧150mm?200mm搁筑水沟10,用于排水工作。
[0045] 本发明马蹄形封闭式支架是由4段U型钢通过卡缆连接，具有可伸缩性，W适应 围岩的连续变形和整体位移，与围岩组成一个统一的力学体系，可W有效控制底臓和巷道 变形，马蹄形封闭支架可通过自身的压缩变形，使其不均匀的受力状态调整为均匀状态，从 而提高了支架的承载能力，预应力注浆错索用于深孔注浆加固松散破碎的围岩并胶结成整 体，实现与围岩的共同承载，配合错网喷支护，可W形成一个多层有效组合拱，为错杆、错索 提供可靠的着力基础，使错固岩体内错杆、错索转化为全长错固。
【主权项】
1. 一种巷道穿断层破碎带分步动态禪合支护方法，其特征在于，依次包括w下步骤： a、 在断层破碎带巷道毛断面开挖成形后，选用混杂柔性纤维混凝±喷射20mm?30mm 厚的喷层，形成初喷层W封闭围岩裂隙； b、 待步骤a围岩剧烈变形速率趋于稳定后，进行错杆、错索、金属网、钢带联合支护安 装，形成支护层，用于对内部岩层提供强大的支护阻力； C、在所述巷道内侧滞后步骤b所述支护层5m?10m处安装封闭式支架，所述封闭式支 架与步骤b支护层形成强有力的共同承载结构，所述封闭式支架为马蹄形，其是由四条U型 钢两两搭接而成，在搭接处选用限位卡缆加一副中间卡缆固定，所述封闭式支架具有可伸 缩性W限制围岩大量变形； t待步骤C完成后，进行混凝±复喷，喷射厚度为100?120mm，然后进行全断面注浆； e、在所述巷道的底板处铺设厚度为300mm?400mm的碎杆石，诱筑混凝±地坪，并在地 坪距所述巷道的帮部150mm?200mm处搁筑水沟，用于排水工作。
2. 根据权利要求1所述的巷道穿断层破碎带分步动态禪合支护方法，其特征在于：步 骤a中，所述混杂柔性纤维混凝±是由素混凝±、钢纤维和聚丙締纤维混合而成，其中，钢 纤维体积率为1. 1 %?2. 0 %、聚丙締纤维体积率为0. 11 %?0. 20 %;所述混杂柔性纤维混 凝±中水泥、黄沙、石子的重量比依次为1:2:2。
3. 根据权利要求1所述的巷道穿断层破碎带分步动态禪合支护方法，其特征在于：所 述马蹄形支架的架间距为500mm?600mm。
【专利摘要】本发明公开了一种巷道穿断层破碎带分步动态耦合支护方法，属于采矿建井支护技术领域，其解决了现有技术中断层破碎带巷道支护效果差等问题。本发明首先在断层破碎带巷道毛断面开挖成形后，选用混杂柔性纤维混凝土喷射一定厚度的喷层，形成初喷层以封闭围岩裂隙；待围岩剧烈变形速率趋于稳定后，进行“锚、网、带、索”安装，形成支护层；然后在巷道内侧安装马蹄形封闭式支架，该封闭式支架具有可伸缩性以限制围岩大量变形，混凝土复喷并进行全断面注浆；最后在巷道底板铺设碎矸石，浇筑混凝土地坪等步骤。本发明将围岩应力释放和巷道支护作为一个动态耦合支护体系，融合了巷道动态支护原理和分步加固技术，协同发挥主动和被动支护作用。
【IPC分类】E21D20-00, E21D11-15, E21D11-10
【公开号】CN104533453
【申请号】CN201410765926
【发明人】吴磊, 邹德蕴, 梁赛江
【申请人】山东科技大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月12日