[发明专利]动压软岩巷道基于钢管混凝土支架的复合支护装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种软岩巷道支护装置，尤其涉及一种动压软岩巷道基于钢管混凝土支 架的复合支护装置。

背景技术

随着目前煤矿开采深度的增加，软岩问题愈趋严重，动压软岩巷道的支护难题越来 越突出。动压软岩巷道的特点包括以下三个方面：一是围岩所处的岩体环境，表现为岩 体软弱、破碎、松散，构造应力复杂，受扰动影响频繁等；二是围岩的物理和力学性 能，表现为岩石强度低、风化严重、流变性大、膨胀性大等；三是围岩的工程特征，表 现为巷道来压显现强烈，围岩变形具有四周来压特点和显著的时间效应，初期来压快， 变形量大，稳定后围岩仍以一定速度长时间持续大变形，围岩的稳定难以控制。

现有技术中，在软岩巷道支护方面，形成了锚喷、锚网喷、锚喷网架、锚注、预应 力锚索支护系列技术、钢架支护系列技术、钢筋混凝土支护系列技术、料石碹支护系列 技术、注浆加固和卸压支护系列技术。

目前，U型钢可缩性支架、锚喷网支护、具有可缩性或让压装置的全封闭支护系统、 针对关键部位的复合支护是煤矿动压软岩巷道支护的主要方法。但是动压软岩巷道的支 护效果不仅取决于支护方式的选择，还与巷道所处的地质条件、围岩应力状态等有关。

上述现有技术至少存在以下缺点：

对动压软岩巷道的围岩控制，现有的支护技术要么不能取得预期的支护效果，难以 控制动压软岩巷道的长期变形，支护阻力不足，巷道变形量大；要么支护投入太高，煤 矿难以承受支护成本，不利于煤矿高产、高效。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、成本低、支护阻力强，且能控制巷道变形的动 压软岩巷道基于钢管混凝土支架的复合支护装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的动压软岩巷道基于钢管混凝土支架的复合支护装置，包括钢管混凝土支 架，所述钢管混凝土支架与被支撑的围岩之间设有柔性均压卸压层。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的动压软岩巷道基于钢管混凝 土支架的复合支护装置，由于包括钢管混凝土支架，钢管混凝土支架与被支撑的围岩之 间设有柔性均压卸压层。钢管混凝土支架是刚性支护体，柔性均压卸压层与钢管混凝土 支架结合，使得整个支护体系刚柔并济，结构简单、成本低、支护阻力强，且能控制巷 道变形。

附图说明

图1a为本发明中钢管混凝土支架具体实施例一的结构示意图；

图1b为本发明中钢管混凝土支架具体实施例二的结构示意图；

图1c为本发明中钢管混凝土支架架间拉杆连接示意图；

图2为本发明中柔性均压卸压层作用原理示意图；

图3为本发明中围岩注浆锚杆横断面布置示意图；

图4a为本发明中钢管混凝土支柱具体实施例一的支护结构示意图；

图4b为本发明中钢管混凝土支柱具体实施例二的支护结构示意图；

图4c为本发明中钢管混凝土支柱具体实施例三的支护结构示意图；

图5为本发明动压软岩巷道基于钢管混凝土支架的复合支护装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明的动压软岩巷道基于钢管混凝土支架的复合支护装置，其较佳的具体实施方 式是：

包括钢管混凝土支架，钢管混凝土支架与被支撑的围岩之间设有柔性均压卸压层。

还可以包括围岩注浆加固装置，围岩注浆加固装置包括多根中空的围岩注浆锚杆， 围岩注浆锚杆垂直打入围岩后，通过中空锚杆向围岩注浆，锚杆的外端与围岩表层的喷 射混凝土层固为一体。

喷射混凝土层矿业覆盖一层柔性密封层，或在围岩表层与喷射混凝土层之间还可以 设有柔性密封层。

钢管混凝土支架可以设有支撑立柱，支撑立柱可以为直立柱形或“Y”形柱或“T” 形柱。支撑立柱可以采用钢管混凝土支柱或液压支柱等。

柔性均压卸压层可以包括编织袋充填体或木板填充体等，所述编织袋充填体内装有 煤矸石或其它填充材料，煤矸石粒径可以为R≤10mm，这里的粒径指非规则块状物体的 最大长度。

柔性密封层可以包括以下一种或多种材料：防水卷材、混凝土喷层、聚氨酯类材料 喷层、马丽散、罗克休、瑞米喷涂II号等。

钢管混凝土支架可以为圆环形支架或直墙半圆拱加反底拱支架等。钢管混凝土支架 可以有多个，相邻的钢管混凝土支架之间通过拉杆连接。