[发明专利]一种煤矿巷道支护固结构及其施工工艺

权利要求书

1.一种煤矿巷道支护固结构，包括巷道，其特征在于：所述的巷道的内壁上设置有网格状的加筋层，加筋层的网格节点处设置有锚杆，锚杆的内端锚固在巷道围岩内，锚杆的外端设置有用于将加筋层锚固在巷道内壁上的锚盘和螺母，巷道的内壁上还设置有覆盖加筋层和锚杆外端的砼喷浆层，巷道的围岩内设置有用于向巷道围岩裂隙内注入加固浆料以在巷道外侧形成加固组合拱的注浆锚杆，巷道的围岩内还设置有锚索，锚索的内端锚固在巷道的围岩内，锚索的外端通过托盘和张紧锁具锚固在砼喷浆层外侧。

2.根据权利要求1所述的煤矿巷道支护固结构，其特征在于：所述的加筋层为钢笆网，其通过锚杆固定在巷道的内壁。

3.根据权利要求1所述的煤矿巷道支护固结构，其特征在于：所述的加筋层为挂设在锚杆上的呈网状分布的钢丝绳。

4.根据权利要求1所述的煤矿巷道支护固结构，其特征在于：所述的加筋层包括钢笆网以及设置在钢笆网外侧且挂设在锚杆上的呈网状分布的钢丝绳。

5.根据权利要求1所述的煤矿巷道支护固结构，其特征在于：所述的注浆锚杆为中空结构，且其外壁设置有注浆孔。

6.一种如权利要求1～5任一所述的煤矿巷道支护固结构的施工工艺，其特征在于：所述的煤矿巷道支护固结构的施工工艺包括以下步骤：

步骤1、采用巷道掘进机或者炮掘的方式掘进出巷道，并且使巷道净断面在巷道设计断面的基础上扩大10～20%，并将虚浮在巷道内壁的破碎岩、煤清理干净，用风镐剥离巷道内壁的危石刷出巷道毛断面；

步骤2、首先将步骤1得到的巷道围岩发育一段时间，具体指：对于巷道围岩的中小松动圈发育3～30天，对于巷道围岩的大松动圈发育30～90天，然后在巷道的同一个截面上开设5～7个检测孔，采用超声波围岩松动圈测试仪检测巷道围岩松动圈的形状、范围以及裂隙发育情况；

步骤3、对步骤2处理得到的巷道内壁上采用喷浆机均匀喷涂70～80mm厚的第一层混凝土，保养24小时，防止混凝土因脱水而龟裂，根据步骤2检测出的巷道的围岩松动圈的形状、范围以及裂隙发育情况选择锚杆，定好锚杆眼位，打锚杆眼，钻眼后，用压风或压水技术将锚杆眼中的岩粉清除干净，放入锚固剂，插入锚杆，使锚杆固定在围岩内，在锚杆上挂钢丝绳或者在巷道内壁布置钢笆网，安装锚杆锚盘，使钢丝绳或者钢笆网紧贴巷道内壁，采用喷浆机均匀喷涂50～70mm的第二层混凝土，保养24小时，防止混凝土因脱水而龟裂； 

步骤4、根据步骤2检测出的巷道的围岩松动圈的形状、范围以及裂隙发育情况选择注浆锚杆，定好注浆锚杆眼位，打注浆锚杆眼，钻眼后，用压风或压水技术将注浆锚杆眼中的岩粉清除干净，放入锚固剂，插入锚杆，使注浆锚杆固定在围岩内，用水泥药卷封眼，采用注浆机通过注浆锚杆向围岩内注浆，控制注浆压力为1.5～3.0Mpa，单孔注浆时间为20～30分钟，一旦相邻的注浆孔跑浆，立即停止注浆，注浆完成后及时封压和压紧注浆锚杆的托盘；所述的浆体为水泥和水的水灰比为0.7:1.0～1:1.0的水泥浆；

步骤5、对步骤4注浆完毕后，进行检测，对出现浆体凝结硬化所产生的收缩变形的部位再次注浆，以起到补注浆液再次加固的作用。

7.根据权利要求6所述的煤矿巷道支护固结构的施工工艺，其特征在于：所述的步骤3中的锚杆眼的间排距为700×700mm，锚杆的锚固长度为1000mm，锚固剂的环形厚度为5～8mm，所述的钢丝绳为无油钢丝绳，钢丝绳的长度为纵向不小于10m，横向必须横贯除巷道底板以外的巷道全断面，两端钢丝绳之间的搭接长度不得小于400mm；必须顺花压茬编花，压茬要紧固，茬口要光滑，钢丝绳按纵、横向分别通过每一块锚杆的锚盘，并且压紧绷直。

8.根据权利要求6所述的煤矿巷道支护固结构的施工工艺，其特征在于：所述的步骤3中使用的混凝土是由水分在2～5%的拌和料和水制成，其中拌和料是由各组分按照以下重量配比制成：水泥1份、沙子2份、石子2份，喷涂混凝土时，要使喷浆机的喷枪嘴与岩面的夹角为75°～90°，喷嘴距岩面的距离为0.9m～1.2m，控制喷浆机的工作风压大于5Mpa、水压保持在1～4Mpa。

9.根据权利要求6所述的煤矿巷道支护固结构的施工工艺，其特征在于：所述的步骤4中的注浆锚杆垂直于岩面，巷道顶部和两帮注浆锚杆眼的间排距为1500×1500mm，巷道底角注浆锚杆眼的排距为1500mm、距离巷道底板的高度不超过100mm、下扎角度为30°～45°。