[实用新型]一种对高地应力软岩巷道进行支护的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及地下工程支护装置，具体涉及一种对高应力软岩巷道进行支护的装置。

背景技术

近年来随着我国矿山地下开采水平不断向深部延伸，其深部的高地应力问题越来越突出，进而使高应力软岩巷道支护成为一个巷道支护难题。而高应力软岩巷道自身具有地压大、变形大、持续流变等的特征，现有的支护体由于与围岩是直接接触，当软岩巷道开挖后，由于地压、变形和持续流变的产生，存在支护体很难适应地压突然增大和持续流变，往往造成支护体破坏，进而使巷道支护不够安全的缺陷。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单，安装方便，成本适宜，使得对于高应力软岩巷道支护释放一部分储存于围岩中的压力，通过联合支护，最终达到控制围岩稳定的一种对高地应力软岩巷道进行支护的装置。

为了克服现有技术的不足，本实用新型的技术方案是这样解决的：一种对高地应力软岩巷道进行支护装置的特殊之处在于该装置包括刚性支护体，所述刚性支护体顶板上开有一个或多个辅助卸压孔，顶板与墙面由多条卸压带分割，所述刚性支护体的顶板上铺设有预留柔垫层，所述预留柔垫层另一面与围岩相接触，所述围岩分别由多根锚杆锚固，所述刚性支护体的墙面上开有一个或多个辅助卸压孔，所述预留柔垫层由包装袋、沙子、卵石构成流动性材料充填层。

所述刚性支护体为钢筋混凝土材料或金属材料或竹木材料或工程塑料。

本实用新型与现有技术相比，具有结构简单，安装方便，成本适宜，使得对于高应力软岩巷道支护释放一部分储存于围岩的中的压力，通过联合支护，最终达到控制围岩稳定的优点，预留柔垫层支护适应具有大变形、大地压、流变的高应力软岩巷道，它能够大幅度地吸收高应力软岩的大变形。这样就形成了所谓的刚隙柔层，它具有充分的柔度和间隙适应高应力软岩的大变形，同时又在一定的时刻(间隙压密，刚柔层相接时)具有充分的刚度限制围岩的有害变形，从而使之成为高应力转化最多、围岩强度保护最好的一种支护装置，该装置还具有以下特点：

①、适用于高应力软岩和高应力强膨胀复合型软岩巷道支护；

②、巷道断面由大变小，一次开拓；

③、以工程材料形成柔性层；

④、利用刚柔层限制巷道围岩的差异性变形；

⑤、具有充分的变形空间适应高应力软岩的大变形；

⑥、具有足够强度和刚度限制围岩产生有害变形；

⑦、充分发挥设计承载围岩的自撑强度。

附图说明

图1为本实用新型断面结构示意图；

图2为图1的A-A剖面结构示意图；

图3为开挖设计断面结构示意图。

具体实施方式

附图为本实用新型的实施例。

下面结合附图对发明内容作进一步详细说明：

参照图1、图2所示，一种对高地应力软岩巷道进行支护的装置包括刚性支护体3，所述刚性支护体3顶板上开有一个或多个辅助卸压孔5，顶板与墙面由多条卸压带6分割，所述刚性支护体3的顶板及墙面上铺设有预留柔垫层2，所述预留柔垫层2另一面与围岩4相接触，所述围岩4分别与多根锚(索)杆1锚固连接，所述刚性支护体3的墙面上开有一个或多个辅助卸压孔7，所述预留柔垫层2由包装袋、沙子、卵石构成流动性材料充填层。

所述刚性支护体为钢筋混凝土材料或金属材料或竹木材料或工程塑料。

综上所述，预留柔垫层支护是针对具有大变形、大地压等特点的高应力软岩巷道所采取的复合支护手段。

1)、预留刚隙柔层支护的定义

预留刚隙柔层支护，从力学概念上讲，是在支护体内设置刚性层和柔性层，在刚性层和柔性层之间预留一定量的间隙，使其能够大幅度地吸收高应力软岩的大变形。这样就形成了所谓的刚隙柔层，它具有充分的柔度和间隙适应高应力软岩的大变形，同时又在一定的时刻(间隙压密，刚柔层相接时)具有充分的刚度限制围岩的有害变形，从而使之成为高应力转化最多、围岩强度保护最好的一种支护技术。

2)、预留刚隙柔层支护力学原理

预留刚隙柔层支护技术的力学原理如图1所示。在柔性喷层和钢架之间预留一定量的空隙，在刚隙柔垫层的控制下，围岩有限制的充分变形，释放变形能量，从而形成比较均匀的外部塑性工作状态区和内部弹性工作状态区，以达到把高应力能量转化为变形、高应力转移到围岩内部的目的，带柔性喷层与钢架接触时，再喷混凝土永久支护。

3)预留刚隙柔层支护设计

(1)预留间隙尺寸

为保证在充分释放高应力变形能的同时又不损害围岩自身的支撑能力，预

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