[实用新型]一种新型软岩巷道底臌治理结构

说明书

技术领域

本实用新型属于巷道支护技术领域，涉及一种新型软岩巷道底臌治理结构，适用于对煤矿井下高地应力软岩巷道底臌问题的治理。

背景技术

随着矿井开采深度的不断加大，受高地应力的影响，软岩问题愈趋严重，底臌现象已成为软岩巷道围岩变形和破坏的主要特征与形式之一。底臌导致巷道断面缩小，阻碍运输和人员行走，妨碍通风，许多矿井不得不投入大量人力、物力，底臌严重的矿井，甚至会造成整个巷道报废，严重影响了矿井的安全和生产。

近年来，国内外许多专家学者对煤矿巷道底臌机理和控制技术作了大量的研究工作，取得了一大批重要的研究成果，提出了许多底臌控制实用技术。但由于软岩具有独特的性质，加之开采深度的不断增加或受到采动影响，底臌现象表现得十分突出。巷道围岩性质、应力环境及地质环境的极其复杂性，导致对软岩巷道底臌的一些原因认识不清，因而在采取防治措施时存在较大的盲目性。

目前控制巷道底臌的方法主要有底板注浆、底板锚杆、封闭式支架、砌碹及混凝土反底拱等。其中，①底板注浆，主要用来加固底板破碎岩层，浆液主要有水泥浆、聚胺脂、高水材料等浆液渗透到岩层裂隙间，增加了破碎岩石之间的粘聚力，在底板中形成一个强度比破碎岩层大的反底拱，从而在一定程度上阻止了下部岩层向上臌起；②底板锚杆，主要有两个作用，一是把浅部不稳定的岩层与下面稳定岩层联结在一起，二是通过底板锚杆在巷道底板形成组合岩梁，抑制下部岩层因扩容引起的裂隙张开及新裂隙的产生，同时，也可限制下部岩层向上臌起；③封闭式支架，通过封闭式支架的底梁给底板岩层施加的反力提高了支架的整体支护阻力，也增加了支架控制底臌的支护阻力，改变底板岩层附近的应力状况，从而在一定程度上抑制底板岩层扩容、弯曲及膨胀变形的产生；④混凝土反底拱，这种方法适宜永久性巷道，反底拱具有较高而均匀一致作用于底板上的支护阻力。

列举到的上述方法虽然可以起到一定的抑制底臌的作用，但在有强烈底臌趋势的巷道中不仅材料消耗大、支护费用高，而且并不能真正起到控制底臌的作用。另外，上述方法还具有如下缺点：(1)底板注浆的使用条件是，底板岩层最终破坏深度以上的岩层呈松散状，它一般在经过一次卧底后才能起到减小底臌量的作用，在极其松散、破碎的岩层中，注浆不一定有效；(2)封闭式支架只有在其可缩量大于软岩巷道底臌量的条件下才能保证有效，否则，当底臌量超过支架可缩量后，支架底梁有可能向巷道空间内鼓起，失去对底板的控制作用，同时给卧底工作带来极大的困难；(3)在很多情况下，底板锚杆由于松软底板岩层中锚固基础差而锚固力不足或延伸量与底臌量不匹配而失效；(4)混凝土反底拱不仅施工时间长，而且成本高，当巷道底板再次发生底臌时，很难再进行再次起底处理，巷道内的运输中断，需要将混凝土反底拱完全破坏掉。

卸压法主要通过切缝等一些方法进行卸压，使底板岩体处于应力降低区，从而保持底板的稳定。但这种方法最好使用在强度较低、底臌较严重的岩层中，因为在强度较高的岩层中，使用这些措施会带来极高的费用。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提出了一种新型软岩巷道底臌治理结构，采用巷道底板开槽卸压和砌块反底拱的联合支护进行有控让压，改变软岩巷道底板的围岩应力状态，使底板岩层处于应力降低区，以达到治理软岩巷道底臌的目的。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种新型软岩巷道底臌治理结构，在巷道底板上挖设有弧形坑槽，所述弧形坑槽的底部挖设有一条卸压槽，卸压槽沿巷道轴向方向伸展；在卸压槽的槽口处封堵有盖板；所述弧形坑槽上铺设反底拱，反底拱是由石材砌块相互挤压而成的；反底拱通过高强度底角锚杆固定在巷道底板围岩上，在反底拱上方铺设有碎矸石，碎矸石上方为地坪。

进一步，上述盖板是由铁板材料制成的。

进一步，上述地坪是由混凝土浇筑形成的。

本实用新型的优点是：