[实用新型]可分级施加预紧力的巷道围岩支护结构

说明书

本实用新型公开了可分级施加预紧力的巷道围岩支护结构，包括主体支护结构，所述主体支护结构包括多根并排设置的锚索，多根所述的锚索上依次设有用于将锚索经过的围岩分成四个区段的第一挡板、第二挡板和第三挡板，四个所述区段包括用于分级施加预紧力的依次设置的第一区段、第二区段、第三区段和第四区段；还包括与第二挡板可拆卸连接用于对第二区段注浆的一级注浆套管和与第三挡板可拆卸连接用于对第三区段注浆的二级注浆套管。通过在主体支护结构上对不同区段的围岩采用适应性的支护结构，并应用不同长度的注浆套管对不同深度岩体进行注浆锚固，实现对空间差异性岩体的差异化支护，取得更好的支护效果。

【技术领域】

本实用新型涉及巷道围岩加固技术领域，具体是可分级施加预紧力的巷道围岩支护结构。

【背景技术】

在煤矿开采过程中，因围岩条件的复杂性和多变性，使锚杆和锚索等支护结构在巷道围岩支护方面发挥了重要作用，使资源开采和机械、人员安全得到保障。调查发现，目前国内外在深部巷道围岩控制时最主要的支护方式仍为锚杆、锚索配合喷射混凝土支护的方式。预应力锚杆能够给予浅部破碎岩体较强的支护力，维持巷道结构稳定；预应力锚索在结构长度和支护强度方面具有良好优势，锚固范围大。两者都以主动支护为支护理念，能够较充分地发挥围岩的自身承载能力，一定程度上能够有效地控制岩体剧烈变形，为煤矿开采提供安全环境。与被动支护的方式相比较，预应力锚杆(索)支护不论是从材料成本、操作简易性和支护效果上都明显优于被动支护方式。

然而，随着资源开采向深部转移，巷道埋深越来越大，围岩应力不断增大，普通锚杆(索)支护技术的支护效果越发不明显，甚至失效。在现有的深部巷道锚杆(索)支护技术中，通常采取局部锚固、局部注浆形式，仅施加一次或者不施加预紧力，难以对不同深度的岩体进行差异性支护，忽视了深部高应力状态下巷道围岩力学结构的差异性，支护效果较差。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种可分级施加预紧力的巷道围岩支护结构，解决现有技术中不能根据不同深度巷道围岩力学结构进行空间差异化支护导致的支护效果差的问题。

本实用新型提供技术方案如下：

可分级施加预紧力的巷道围岩支护结构，包括主体支护结构，所述主体支护结构包括多根并排设置的锚索，多根所述的锚索上依次设有用于将锚索经过的围岩分成四个区段的第一挡板、第二挡板和第三挡板，四个所述区段包括用于分级施加预紧力的依次设置的第一区段、第二区段、第三区段和第四区段；所述第一区段内设有与锚索的首端固定连接且用于搅拌锚固剂和用于锚固锚索首端的搅拌锚固头；所述第三区段内设有多根与第二挡板和第三挡板连接且与锚索并排设置的加固段；所述第四区段内设有锚杆及锚索锚杆固定组件，所述锚杆设于多根所述锚索之间，所述锚索锚杆固定组件设于锚索末端；所述可分级施加预紧力的巷道围岩支护结构还包括与第二挡板可拆卸连接用于对第二区段注浆的一级注浆套管和与第三挡板可拆卸连接用于对第三区段注浆的二级注浆套管。

如上所述的可分级施加预紧力的巷道围岩支护结构，包括第一端部套管、拼接套管、尾部套管和第二端部套管，所述第一端部套管、拼接套管和第二端部套管上均设有与尾部套管贯通的注浆通道，所述尾部套管上设有注浆口，所述注浆口与所述注浆通道连通，所述第一端部套管、拼接套管和尾部套管依次连接形成所述一级注浆套管，所述第二端部套管和尾部套管连接形成所述二级注浆套管，所述第一端部套管上设有用于连接主体支护结构中第二挡板的第一连接部，所述第二端部套管上设有用于连接主体支护结构中第三挡板的第二连接部。

如上所述的可分级施加预紧力的巷道围岩支护结构，所述第一端部套管、拼接套管和第二端部套管上均设有与尾部套管贯通的渗流通道，所述渗流通道内设有用于反馈注浆情况的活塞组件。

如上所述的可分级施加预紧力的巷道围岩支护结构，所述第一端部套管上设有第一连接部的一端设有向所述渗流通道流入方向凸起的第一限位凸台，所述第一端部套管的渗流通道内设有与第一限位凸台相对的第一限位挡片，所述第一限位凸台上设有与渗流通道连通的第一凸台通孔。