巷道形成一个良好的断面形状。
[0064](7)复喷混凝土硬化后，利用步骤(2)中安装的注浆锚杆进行围岩浅部注浆；
[0065](8)围岩浅部注浆后，利用步骤(5)中安装的注浆锚索进行围岩深部注浆；注浆体能使巷道的松动圈胶结为一个整体，提高松动圈岩体的内聚力、内摩擦角和弹性模量和残余强度；注浆体和锚固体一起，可以形成一个更有效组合拱，扩大了支护结构的有效承载范围，提高了支护结构的整体性和承载能力；注浆后的围岩整体性好，与原岩形成一个整体，从而在大构造应力作用下保持稳定而不易产生破坏；因而通过浅部注浆和深部注浆，能够增加支护结构的稳定性，防止围岩的风化。
[0066]如图5、6、7所示:本实施例中，在步骤(2)中的所述注浆锚杆和步骤(5)中的所述注浆锚索均为全裸锚固段大延展锚固结构，即注浆锚杆和注浆锚索均包括锚体I及设在锚体I锚固段的延展机构；所述延展机构包括膨胀套2、引胀件3和用于防止锚固剂流出的密封套51，所述锚体I依次穿过密封套51及膨胀套3后与引胀件4连接；岩体变形对锚体I及引胀件4产生轴向拉力时引胀件4对膨胀套3形成挤压，使得膨胀套3产生径向变形而膨胀；锚体I可为锚杆杆体或者锚索索体；膨胀套3的内壁在受到径向挤压时会被“撑”开，从而使膨胀套3产生膨胀效果；当岩体出现大变形时，锚体I带动引胀件4沿膨胀套3的轴向运动并挤压膨胀套3的内壁，膨胀套3产生径向变形而膨胀，使得锚体I可沿膨胀套3进一步运动，增加的变形量大，能够容许围岩大变形(为大延展)，而且延展机构设于锚固段，不会减少地下工程的使用断面；密封套51能够保证粘合质量同时减少锚固剂的浪费；膨胀套3与锚固剂接触，中间无隔离部件，为全裸结构；所述膨胀套3的顶部和底部均设有开口，并且所述膨胀套3的壁上设有从其顶部开口处开始延伸的变形缝3a ;膨胀套3的顶部靠近锚孔封闭端；变形缝3a将膨胀套3的壁分隔开，使得膨胀套3的内壁在受到引胀件4的挤压后能够变形而“撑”开，该结构简单、容易实现；所述变形缝3a为从膨胀套3的内壁向外壁凹陷所形成的凹槽结构；由于膨胀套3外壁与锚固剂相接触，这一结构有利于避免锚固剂流入膨胀套3，同时不影响膨胀的实现；所述膨胀套3的壁上设有至少两条沿其轴向延伸的变形缝3a，优选地，所述膨胀套3的壁上设有四条变形缝3a，并且各所述变形缝3a沿膨胀套3的周向均匀分布；变形缝3a的长度决定了延展长度，所述变形缝3a的长度可为膨胀套3长度的1/5-4/5，根据具体使用需求而定；所述引胀件4呈上大下小的锥台状，并且所述引胀件4的大部直径大于膨胀套3的内径、小部直径小于膨胀套3的内径；引胀件4可为圆锥，也可为方锥，只要能够引起膨胀套3变形即可；引胀件4可通过螺接、焊接或者一体成型等方式与锚体I相连；上大下小指的是其横截面；引胀件4的大部直径即其横截面最大时所对应的直径，小部直径即其横截面最小时所对应的直径；引胀件4可为一独立构件，可可以是由多个构件组装而成；在初始状态时，引胀件4的外壁抵在胀套的顶部开口处；所述引胀件4上设有用于将其与锚固剂分隔开的隔离膜(图中未示出)，防止引胀件4被锚固剂所黏结；所述锚体I上套装有用于密贴于岩体岩面的托盘5及用于调节预紧力的调节件6，所述调节件6对托盘5形成轴向挤压；托盘5、调节件6均采用现有机构，其中调节件6可为与锚体I螺纹配合的螺母，或者其它现有的锁具，在此不再赘述；所述锚体I为在自由段设有注浆孔(图中未示出)的锚杆杆体或者锚索索体；锚体I采用中空结构，利用注浆孔可进行注浆支护。
[0067]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种矿井大松动圈巷道渐进式支护方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)开挖后，对巷道进行初喷，初喷形成的混凝土喷浆层厚度不大于50mm; (2)初喷后，在临时支护下挂设钢筋网和钢筋梯，然后打眼安装注浆锚杆，形成组合支护； (3)根据巷道地质条件选择测定点，在测定点处打眼安装探测松动圈的系统，并安装断面收敛仪，以测定巷道松动圈的变化和巷道断面收敛情况； (4)根据巷道断面监测情况，对巷道断面变形大的部位补充安装锚杆，使巷道均匀收敛； (5)在松动圈的厚度大于注浆锚杆的长度后，打眼安装注浆锚索； (6)当巷道断面变形稳定、松动圈不再扩大时进行复喷，复喷形成的混凝土喷浆层的厚度使得钢筋网和钢筋梯至少有20_的保护层； (7)复喷混凝土硬化后，利用步骤(2)中安装的注浆锚杆进行围岩浅部注浆； (8)围岩浅部注浆后，利用步骤(5)中安装的注浆锚索进行围岩深部注浆。2.根据权利要求1所述的矿井大松动圈巷道渐进式支护方法，其特征在于:在步骤(2)中的所述注浆锚杆和/或步骤(5)中的所述注浆锚索包括锚体及设在锚体锚固段的延展机构，所述锚体的自由段设有注浆孔；所述延展机构包括膨胀套和引胀件，所述锚体膨胀套后与引胀件连接；岩体变形对锚体及引胀件产生轴向拉力时引胀件对膨胀套形成挤压，使得膨胀套产生径向变形而膨胀。3.根据权利要求2所述的矿井大松动圈巷道渐进式支护方法，其特征在于:所述注浆锚杆和/或所述注浆锚索还包括隔离筒，所述隔离筒的顶部封闭、底部设有开口，并且所述隔离筒套在膨胀套外。4.根据权利要求3所述的矿井大松动圈巷道渐进式支护方法，其特征在于:所述引胀件呈上大下小的锥台状，并且所述引胀件的大部直径大于膨胀套的内径、小部直径小于膨胀套的内径；所述膨胀套的顶部和底部均设有开口，并且所述膨胀套的壁上设有从其顶部开口处开始延伸的变形缝。5.根据权利要求4所述的矿井大松动圈巷道渐进式支护方法，其特征在于:所述膨胀套的壁上设有至少两条沿其轴向延伸的变形缝，各所述变形缝沿膨胀套的周向均匀分布。6.根据权利要求5所述的矿井大松动圈巷道渐进式支护方法，其特征在于:所述注浆锚杆和/或所述注浆锚索还包括套装在锚体上用于密贴于岩面的托盘及用于调节预紧力的调节件，所述调节件对托盘形成轴向挤压。7.根据权利要求1所述的矿井大松动圈巷道渐进式支护方法，其特征在于:在步骤(I)中，初喷使用的混凝土为强度不低于C25的钢纤维混凝土；在步骤￠)中，复喷形成的混凝土喷浆层的厚度使得钢筋网和钢筋梯至少有20mm的保护层。8.根据权利要求1所述的矿井大松动圈巷道渐进式支护方法，其特征在于:在步骤(2)中，所述钢筋网中钢筋直径为6mm-12mm，且所述钢筋网的钢筋间距不小于100mm，网孔形状为方形或菱形；所述钢筋梯为两根长度不小于2000mm、直径不小于18mm的钢筋采用高强度焊条焊接，梯子宽度50-100mm，梯子间距等于设计锚杆间距，并采用并排两根的焊接方法。9.根据权利要求1所述的矿井大松动圈巷道渐进式支护方法，其特征在于:在步骤(2)中，所述注浆锚杆的长度不小于2000mm，巷道围岩表面锚杆支护强度不低于0.15MP，并且锚杆的安装预应力不小于其锚杆屈服强度的一半。10.根据权利要求1所述的矿井大松动圈巷道渐进式支护方法，其特征在于:在步骤(3)中，所述探测松动圈的系统包括多点位移计或钻孔摄像系统。
【专利摘要】本发明公开了一种矿井大松动圈巷道渐进式支护方法，包括以下步骤：(1)初喷；(2)挂设钢筋网和钢筋梯，然后打眼安装注浆锚杆；(3)根据巷道地质条件选择测定点，在测定点处打眼安装多点位移计、摄像系统或其它探测松动圈的系统，并安装断面收敛仪；(4)根据巷道断面监测情况，对巷道断面变形大的部位补充安装锚杆；(5)在松动圈的厚度大于注浆锚杆的长度后，打眼安装注浆锚索；(6)复喷；(7)围岩浅部注浆；(8)围岩深部注浆；本发明能够有针对性地根据巷道松动圈的发展状况，采用相应的支护手段以使巷道围岩形成稳定的支护结构，保证矿井的安全使用，降低支护成本。
【IPC分类】E21D21/00, E21D11/10, E21D11/00, E21D20/02
【公开号】CN105134249
【申请号】CN201510650180
【发明人】宫良伟, 张明学
【申请人】重庆工程职业技术学院
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年10月9日