[发明专利]一种软岩巷道全长锚固支护结构及其施工方法

说明书

本发明提供一种软岩巷道全长锚固支护结构及其施工方法，支护结构主要由带钢管支架、锚固件和可缩性金属支架组成，钢管支架设置在软岩巷道底部，钢管支架上设置有固定锚杆和锚索的孔洞，金属网对锚杆和锚索突出的部分进行挂网固定，再对金属网外侧喷射混凝土喷层，最后在金属网外侧布设与巷道截面尺寸相适配的可缩性金属支架，工作面的持续推进分段布置可缩性金属支架，能够很好解决超前应力集中区强底膨、大变形的软岩巷道全锚支护结构与参数不匹配的现象，同时提升支护效果，降低失锚率，大幅提升井下工作人员的安全性。

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域，具体涉及一种软岩巷道全长锚固支护结构及其施工方法。

背景技术

在矿山井巷开拓工程中，巷道不仅会受到原始地应力场的作用，而且还会受到采煤过程中所形成的各种集中应力的影响，其中位于回采工作面煤壁前方的巷道，由于工作面的推进超前应力集中区不断前移，这就使得该条巷道需经历静压-动压-卸压三个阶段，对应的围岩位移、压力也相应发生多次变化，且变化时间短促、变化程度剧烈。此时，锚杆/锚索与围岩的协调作用就显得尤为重要，否则锚杆/锚索局部应力集中极易被拉断，并且当巷道支护结构与参数不适应时，巷道受到过大的围岩位移与压力，将使得支护与维护费用更高，且难以保证安全使用。

又由于普通端锚支护方式锚索/锚杆断裂失效后由于巨大的冲击能，断裂部分的锚索/锚杆瞬间冲出速度很快，给途径此处的井下工作人员极易构成安全威胁。此外，现有关于全锚支护技术的支护效果还不是很理想，尤其是全长锚索的支护，失锚率较高。

此外，在现场施工过程中全长锚索钻眼后填充锚固剂，然后再利用锚索进行搅拌，锚索自身搅拌时极难将锚固剂搅拌充分，或处于搅不动的状态，由于时间把控不好，进而造成失锚；同时底臌一直是巷道支护过程中难以根治的棘手问题，常用的卧底措施也不能从根本上解决以上问题，常年返修耗时耗力耗财。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种软岩巷道全长锚固支护结构及其施工方法，以至少解决超前应力集中区强底臌、大变形的软岩巷道全锚支护结构与参数不匹配，支护效果差、失锚率高，易对井下工作人员造成安全隐患，且维修时间长、成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种软岩巷道全长锚固支护结构，其特征在于，所述支护结构包括：

钢管支架，所述钢管支架设置于软岩巷道底部，所述钢管支架为U型结构，U型结构的所述钢管支架包括左右两端竖直钢管支架的竖直部和中间弯曲钢管支架的弧形部，所述钢管支架上设有多个便于锚固件插入的孔洞，所述钢管支架内灌注有混凝土；

锚固件，所述锚固件包括多个锚索和锚杆，多个所述锚索和锚杆分布在软岩巷道的四周岩壁内，所述锚索和锚杆均通过所述钢管支架上的孔洞插入巷道外围所在的围岩内，用于对软岩巷道进行支护；

金属网，所述金属网通过所述锚固件外露部分进行固定，铺设在软岩巷道内表面，所述金属网覆盖在软岩巷道的两帮和拱部；

混凝土喷层，所述混凝土喷层覆盖于所述金属网外层及软岩巷道底部，用于对软岩巷道进行加固；

可缩性金属支架，所述可缩性金属支架为可缩性U型钢拱型支架，所述可缩性U型钢拱型支架与软岩巷道尺寸相适配，所述可缩性U型钢拱型支架卡设于所述混凝土喷层的外侧，用于进一步对软岩巷道进行支护。

在如上所述的一种软岩巷道全长锚固支护结构，优选，所述锚索和锚杆底部均设有类弹簧段，所述类弹簧段为多根钢筋经过反复弯折而成，所述类弹簧段固定在所述锚索和锚杆的底部，用于对孔洞内的锚固剂进行充分的搅拌和释放岩层的瞬间地压；

再优选，所述类弹簧段预留有直线段，并通过直线段固定在所述锚索和锚杆的底部，便于所述类弹簧段在所述锚索和锚杆上进行固定。