[发明专利]深部软岩巷道抗拉钢筋混凝土喷体支护方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿巷道支护技术，尤其是800米以上深部巷道的支护技术。

背景技术

煤炭作为主要能源之一，在全国范围内一直占据着十分重要的位置，尤其随着中国现代化建设和经济的迅速发展，资源的需求量也不断增加，随着开采规模的不断扩大，浅部易采的煤炭资源日趋枯竭，开采向深部发展是地下矿山的必然趋势。

由于深部开采围岩的主体是煤系地层，在煤系地层中广泛夹发育沉积结构面、软弱夹层和泥化夹层，加之深部岩体多处于“三高”(高应力、高低温和高岩容水压)的复杂环境中，部分巷道还受到强烈的采掘扰动影响，使深部巷道支护问题更加复杂。据统计，全国60％以上的矿井开采深度已达到800米以上，例如协庄煤矿作为百年老矿现已延深至-1100米水平，巷道埋深达1150米，巷道围岩在深部高地应力的作用下，明显的呈现出高地应力软岩特性，深部巷道支护困难，破坏严重，逐渐出现了锚杆失效、喷体脱落、顶板下沉等破坏形态。

为解决深部矿井的开采问题，国内外专家学者对深部巷道支护技术先后进行了大量的研究和有益的探索，研究出了复棚、加密锚杆、注浆加固等技术，但是在深部巷道的支护方面大都沿袭了浅部巷道的支护技术，对锚喷巷道支护技术的研究和巷道围岩稳定性的控制等方面研究还尚有欠缺，很多仍处于空白状态。

发明内容

为解决800米以上深部巷道支护困难的问题，本发明在充分研究分析破碎围岩巷道破坏形态和机理的基础上，提出了抗拉钢筋混凝土喷体支护技术，经过现场的反复实践证明，该技术有效的提高了巷道的支护强度，解决了深部软岩巷道的支护难题。

为达到上述目的，本发明的施工步骤是：

第一步：放炮后在巷道围岩上初喷50mm厚的第一层混凝土，按照间排距800×800mm打眼安装一次支护锚杆，一次支护锚杆直径长2400mm，并在孔外预留出吊挂钢筋网的锚杆头；

第二步：在预留的一次支护锚杆头上挂拴第一层钢筋网，在钢筋网上按照间排距400×400mm捆绑的连接筋，然后挂第二层钢筋网，将第二层钢筋网与第一层钢筋网用钢筋钩子联在一起；

第三步：对挂网后的巷道进行二次喷浆，喷厚100mm的第二层混凝土，喷浆顺序为由底到顶；

第四步：二次喷浆后，再按照800×800mm间排距打眼安装二次支护锚杆，二次支护锚杆与一次支护锚杆位置错开呈梅花形布置；

第五步：进行第三次喷浆覆盖二次支护锚杆外露部分，喷厚大于50mm的第三层混凝土。

本发明抗拉钢筋混凝土喷体支护结构与以往锚网喷二次支护及复棚等支护形式相比有以下主要优点：

1、本发明支护结构采用双层钢筋网配合混凝土支护巷道，增加了钢筋网与混凝土之间的摩擦力和胶结力，增加了支护材料的抗拉、抗剪强度，使钢筋的抗拉强度和混凝土的抗压强度均得到了充分的发挥，增加了支护强度，避免了由于巷道后期破坏变形造成的浆皮开裂、顶板下沉等事故；

2、本发明支护结构通过采用锚杆压网、混凝土盖网、双层网之间采用等强度连接筋联接等措施，将巷道的全部支护材料有效地整合为一体，提升了支护材料的力学性能，使其可以共同承受围岩变形，增加了巷道的支护强度；

3、本发明支护结构较锚网喷二次支护工艺减少了巷道变形及修复工程量，避免了由于浆皮开裂、脱落造成的安全隐患；较复棚支护工艺，避免了被动支护，节省了支护材料，加快了施工速度，具有较高的推广应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例的示意图；

图2是图1中A部放大图。

图中：1-一次支护锚杆，2-第一层混凝土，3-第一层钢筋网，4-第二层钢筋网，5-二次支护锚杆，6-第二层混凝土，7-第三层混凝土。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图进一步说明本发明的技术方案。

本申请人煤矿施工的-850水平运输下山等深部巷道，由于埋深大，围岩呈现明显的软化和弱化现象，且由于地质构造及剥蚀边界影响，巷道多处揭露红层，造成围岩松软、强度降低，采用常规的锚网喷二次支护工艺无法满足巷道支护要求，因此我们在-850水平三采运输下山等巷道创新采用了抗拉钢筋混凝土喷体支护技术，有效的控制了深部软岩巷道的变形，保证了支护效果(如图1和图2)。具体施工步骤如下：

第一步：放炮后在巷道围岩上初喷50mm厚的第一层混凝土2，按照间排距800×800mm打眼安装一次支护锚杆1，一次支护锚杆1直径长2400mm，并在孔外预留出吊挂第一层钢筋网3的锚杆头；