[发明专利]一种大断面开切眼支护结构

说明书

本发明提供一种用于煤矿特大断面开切眼支护结构，涉及煤巷大断面巷道一、二次支护结构和支护方法。煤巷特大矩形断面巷道包括一次开挖支护巷道及二次开挖支护的巷道中间分隔为内侧帮；所述一次开挖巷道开挖支护完成后再开挖二次支护巷道。还涉及一种支护方法，根据巷道围岩条件首先掘进一次开挖支护巷道，分N段支护工序，巷道顶和侧帮采用钢筋网、预应力锚杆、预应力锚索组件、w型钢带、型钢支撑的联合支护方式，内侧帮采用塑料网、玻璃钢锚杆组件支护。然后二次开挖支护巷道滞后于一次开挖支护巷道N+1段工序，交替掘进紧跟工作面联合支护。本发明支护结构简单，减少了顶板岩层的破坏，适应采煤设备大型化的开切眼支护方式。

技术领域

本发明涉及矿山建设的技术领域，具体属于一种用于煤矿特大断面开切眼支护结构。

背景技术

煤矿开采通常采用矩形巷道，结合采煤的需要回采巷道通常设计成矩形断面，为了降低掘进费用，不破坏顶板岩层，煤层集中巷和大巷一般也采用矩形断面。其中，主要用于安装采煤设备的工作面开切眼，随着设备的不断更新和大型化，工作面开切眼断面也越来越大，所以特大开切眼断面很常见。

通常为了降低掘进费用，不破坏顶层岩板，采用矩形特大开切眼断面。因采煤设备越来越大型化，要求开切眼的断面越来越大，因此带了了煤巷断面开切眼的支护问题，我们提出一种用于煤矿特大断面开切眼支护结构，充分利用了锚索和锚杆的预应力，锚索和锚杆的强度以及支护系统的刚度。本发明提出一种用于煤矿特大断面开切眼支护结构，很好地控制了巷道的位移和巷道顶板的离层现象，提高了巷道围岩的完整性和稳定性。

发明内容

（一）本发明要解决的技术问题

本发明的目的是提出一种煤矿特大断面巷道支护装置和支护方法，解决煤巷工作面由于设备大型化，为了满足正常的运输、通风及行人要求。传统的棚式支护及低强度锚杆已经无法解决大断面巷道问题。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种用于矩形煤矿特大断面开切眼支护结构，包括一次开挖支护巷道及二次开挖支护巷道；所述一次开挖支护巷道中支护结构包括预应力锚索组件、金属网、预应力锚杆组件、塑料网和玻璃钢锚杆组件；所述金属网满铺巷道顶和巷道侧帮，所述塑料网满铺于内侧帮；所述二次开挖支护巷道结构包括预应力锚索组件、金属网、预应力锚杆组件；所述金属网满铺于巷道顶和巷道侧帮；所述内侧帮在第二次开挖支护时连同塑料网和玻璃钢锚杆组件被挖去，所述煤矿特大断面开切眼支护结构包括金属网与巷道顶、巷道侧帮相接触，预应力锚索组件、预应力锚杆组件穿过金属网和W型钢带锚入岩壁中，型钢支撑与W型钢带交替与金属网连接。

进一步地，所述预应力锚索组件由锚索端部树脂、水泥浆、锚索索体、高强度托板、高强锚栓、对中支架和导向装置连接组合而成。

进一步地，所述预应力锚索组件在锚索钻机成孔后及时支护，所述锚索索体采用1x19根钢绞线，所述锚索索体长度略大于钻孔深度，长度为10-35m，钻孔清孔后装入树脂锚固剂，穿过金属网与W型钢带，插入锚索索体，所述锚索索体端部由导向装置固定，所述锚索索体端部由锚索端部树脂搅拌后包裹锚索索体固化，所述锚索索体中部有对中支架固定，所述锚索索体中段注入水泥浆，所述锚索索体尾部安装高强度托板，所述高强度托板采用高强度锚栓固定，所述锚索索体采用后张法，用张拉设备张拉到设计预应力。所述导向装置和对中支架可以为钢带箍或钢卡箍。

进一步地，，所述预应力锚杆组件由锚杆端部树脂、水泥浆、锚杆杆体、高强度托板、高强度螺母和契型角度调节板连接组合而成。