[实用新型]一种深部回采工作面组合顶板围岩的稳定性控制结构

说明书

本实用新型公开一种深部回采工作面组合顶板围岩的稳定性控制结构，包括金属网、注浆区域和锚杆组件，回采工作面中位于组合顶板的底端架设有一排金属网，间隔设置的锚杆组件将组合顶板的软硬互层进行锚固；与锚杆组件同层位间隔开凿有注浆孔，注浆孔内用于注浆并形成注浆区域。该深部回采工作面组合顶板围岩的稳定性控制结构，能够改变深部回采工作面软‑硬‑软组合顶板围岩松散软弱易破碎的岩体结构，增强围岩互层的粘聚力、承载力和整体稳定性，提高锚网支护、锚索支护和注浆补强加固的全断面整体强化支护作用，对裂隙发育、软硬夹持的复杂顶板围岩互层结构具有较强的适用性。

技术领域

本实用新型涉及矿井巷道支护与围岩控制技术领域，特别是涉及一种深部回采工作面组合顶板围岩的稳定性控制结构。

背景技术

随着矿井开采强度的不断增加，浅部煤炭资源日趋减少，煤矿开采向深部延伸发展，部分矿井的开采深度已接近1000m，且以每年8～12m的速度继续增加。深部开采的岩体受“三高一扰动”的复杂地质力学环境影响，具有显著的瞬变力学效应和流固耦合特性，围岩发生非线性大变形及突变破坏的概率增加，深部资源安全高效开采的难度加大。尤其是针对深部回采工作面的顶板围岩为“软-硬-软”这类组合岩层时，软硬岩层相互叠合，层间距偏小，岩层厚度薄、强度不大，岩层间粘聚力低，层理、节理、弱面和裂隙发育，软硬互层结构承载力低、自身稳定性差、结构刚度不足容易引发离层，围岩支护和顶板管理的难度增加。加之，此类“软-硬-软”组合顶板为三层软硬岩层交互叠加，硬岩夹持在两层软岩之间，自身承载能力发挥受限，很难和软岩结构形成统一的加强承载结构整体，三层围岩的稳定性不易控制，传统的单一支护已经不能满足此类组合顶板的支护要求，开发新型围岩稳定性控制体系变得愈加紧迫和重要。

实用新型内容

本实用新型克服了深部回采工作面“软-硬-软”组合顶板围岩松软破碎、支护强度低、围岩变形量大、软硬互层结构承载力低、稳定性差的缺点，提供了一种分级支护、逐层强化、多层耦合加固、维护时间长、适用范围广、稳定性高的新型深部回采工作面组合顶板围岩的稳定性控制结构。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种深部回采工作面组合顶板围岩的稳定性控制结构，包括金属网、注浆区域和锚杆组件，回采工作面中位于组合顶板的底端架设有一排所述金属网，间隔设置的所述锚杆组件将所述组合顶板的软硬互层进行锚固；与所述锚杆组件同层位间隔开凿有注浆孔，所述注浆孔内用于注浆并形成注浆区域。

优选的，所述组合顶板包括从上至下依次分布的上部软岩、中部硬岩和下部软岩，所述上部软岩的顶部为上层顶板；所述回采工作面的底端为底板。

优选的，所述锚杆组件包括短锚杆，间隔设置的所述短锚杆将所述金属网固定并与所述下部软岩进行加固。

优选的，所述注浆区域包括浅注浆，与所述短锚杆同层位间隔距离开凿注浆孔，该注浆孔中用于注浆并形成所述浅注浆；所述浅注浆的注浆深度一直抵达所述下部软岩与所述中部硬岩的交互层处。

优选的，所述锚杆组件还包括长锚杆，间隔设置的所述长锚杆从所述下部软岩底部锚固至所述中部硬岩。

优选的，所述注浆区域包括中深注浆，与所述长锚杆同层位间隔距离开凿注浆孔，该注浆孔中用于注浆并形成所述中深注浆；所述中深注浆的注浆深度贯通所述下部软岩和中部硬岩两层围岩，直到所述上部软岩的岩层底部。

优选的，所述锚杆组件还包括长锚索，间隔设置的所述长锚索从所述下部软岩底部打入、穿过所述中部硬岩一直锚固至所述上部软岩中。

优选的，所述注浆区域还包括深注浆，所述深注浆的注浆深度由所述下部软岩一直贯通至所述上部软岩的岩层顶部。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：