[实用新型]用于防治巷道底鼓的三维桁架结构

说明书

本实用新型用于防治巷道底鼓的三维桁架结构，包括钻孔钢筋笼、横向矩形钢筋梁、钢筋网和混凝土，所述钻孔钢筋笼的下端伸入到底板岩层中，所述钻孔钢筋笼的上端伸出所述底板岩层并依次穿过所述钢筋网和所述横向矩形钢筋梁，并且所述钻孔钢筋笼的上端分别与所述钢筋网和所述横向矩形钢筋梁固定连接，所述横向矩形钢筋梁横跨巷道的宽度方向并且与所述钢筋网固定连接，所述混凝土充填在所述钻孔钢筋笼、所述横向矩形钢筋梁和所述钢筋网所在的空间内。本实用新型三维桁架结构，采用钢筋混凝土三维桁架结构，其整体性、方向约束性强，结构强度较大，适用于多种复杂应力及各种地质条件，有较好的适应环境适应能力，并能取得较好的治理效果。

技术领域

本实用新型涉及地下空间巷道底板支护领域，尤其涉及用于防治巷道底鼓的三维桁架结构及防治巷道底鼓的方法。

背景技术

随着我国煤炭开采量的持续增加，目前我国有大型矿井逐年向深部化发展，现阶段最深矿井已突破1500米。随着矿井深度的增加，与之俱来的是现阶段的支护技术难以维持千米深井在复杂采掘环境下的稳定性，尤其是千米深井条件下，常伴有冲击性矿压显现现象，最为常见的即为巷道底板大面积鼓起。可见，以往工程技术人员在浅部矿井开采中积累出的相关工程经验，目前以难以继续适用于千米深井的支护安全要求。

在煤矿生产中，几乎所有回采巷道都会出现不同程度的底鼓，尤其随着近些年来煤炭开采逐渐增加，进而地应力也相应增大，巷道底鼓问题日趋突出严重。长久以来相关工程技术人员往往重视巷道顶板以及两帮的变形破坏，并取得了一定的研究成果。然而对于巷道底板的变形与破坏的控制手段过于单一，常见的措施为往复的断面刷大和加强支护，现阶段还未能有效的控制巷道底板的鼓起。

随着目前开采深度逐渐增加，巷道底鼓问题变得越来越严重，有相关工程技术人员调查统计发现，在巷道顶、底板移近量中，大约有2/3是由于巷道底鼓所引起的，巷道底鼓变形这类问题给深采矿井，特别是软岩矿井的建设和正常生产带来极大困难，底鼓使巷道变形、断面变小，影响通风、运输，制约矿井安全生产，从而暴露出很多影响煤矿安全生产的问题，而目前对待巷道底鼓现象往往采用以反复挖底这种被动支护方式为主，这样不仅耗费大量人力物力而且往往还需要进行相应的二次返修，增加工程支护费用。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题是在于提供一种用于防治巷道底鼓的三维桁架结构及防治巷道底鼓的方法。

为解决上述矿井巷道大面积变形鼓起的技术难题，本实用新型提供如下技术方案：

用于防治巷道底鼓的三维桁架结构，包括钻孔钢筋笼、横向矩形钢筋梁、钢筋网和混凝土，所述钻孔钢筋笼的下端伸入到底板岩层中，所述钻孔钢筋笼的上端伸出所述底板岩层并依次穿过所述钢筋网和所述横向矩形钢筋梁，并且所述钻孔钢筋笼的上端分别与所述钢筋网和所述横向矩形钢筋梁固定连接，所述横向矩形钢筋梁横跨巷道的宽度方向并且与所述钢筋网固定连接，所述混凝土充填在所述钻孔钢筋笼、所述横向矩形钢筋梁和所述钢筋网所在的空间内。

在结构上主要为由特制的钻孔钢筋笼、横向矩形钢筋梁及钢筋网组成的三维桁架结构，在现场采用注射水泥砂浆及浇灌混凝土，使其结构整体上达到一定刚度，并能在水平方向和垂直方向约束底板运动，因而可有效防治巷道底鼓现象。

上述用于防治巷道底鼓的三维桁架结构，所述横向矩形钢筋梁位于上下两层的所述钢筋网之间。

上述用于防治巷道底鼓的三维桁架结构，沿巷道的长度方向：在巷道底板两边分别设置有所述钻孔钢筋笼，并且所述横向矩形钢筋梁相间设置，每两个所述钻孔钢筋笼的上端固定在一起形成V形的钻孔钢筋笼组件，每个钻孔钢筋笼组件的上端与一个所述横向矩形钢筋梁的一端固定连接，相邻两个钻孔钢筋笼组件的下端通过一个所述钻孔钢筋笼抵顶在一起。

上述用于防治巷道底鼓的三维桁架结构，所述横向矩形钢筋梁的两端分别与巷道底板两边的所述钻孔钢筋笼组件的上端固定连接。