[发明专利]一种适用于成型巷道的抗冲击地压的支护方法有效
申请号: | 202110445114.7 | 申请日: | 2021-04-24 |
公开(公告)号: | CN113107526B | 公开(公告)日: | 2023-05-16 |
发明(设计)人: | 李明远;乔晓纯;张延伟;张景玉;郑庆学;张建国;胡兆峰;胡长岭;涂兴子 | 申请(专利权)人: | 淮北市平远软岩支护工程技术有限公司 |
主分类号: | E21D11/00 | 分类号: | E21D11/00;E21D11/10;E21F17/18 |
代理公司: | 宿州智海知识产权代理事务所(普通合伙) 34145 | 代理人: | 朱海琳;赵谨容 |
地址: | 235000 安徽省淮*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 适用于 成型 巷道 冲击 地压 支护 方法 | ||
1.一种适用于成型巷道的抗冲击地压的支护方法,其特征在于:包括以下步骤:
A:在井下挖掘出巷道,在围岩上构建强韧封层使巷道成型,强韧封层强度要达到能抵抗围岩自身的应力要求,形成的强韧封层是支护体系的关键承载单元;
B:强韧封层的下表面设置有自动粘连机构,并通过固定支架将自动粘连机构与强韧封层进行固定,相邻的自动粘连机构间隔距离为1-2m;
C:自动粘连机构全部与强韧封层固定后,喷一层混凝土层,使自动粘连机构被混凝土层完全覆盖;
其中:所述自动粘连机构包括管体,所述管体的内部开设有第一空腔、第二空腔和第三空腔,所述第一空腔和第二空腔位于管体的中部,两个所述第二空腔分别位于位于第一空腔的两端,所述第三空腔位于第一空腔和第二空腔的外侧形成环形腔,所述第一空腔的内部填充有树脂剂,所述第二空腔的内部填充有过氧化氢溶液,所述第一空腔的两端均设置有圆形推板,所述圆形推板的外圈设置有密封圈,所述密封圈的直径与第一空腔的内径相同,所述密封圈用于防止树脂剂与过氧化氢溶液接触,所述第一空腔和第二空腔的内壁覆盖有导热橡胶层,所述圆形推板在受到压力时会在第一空腔内滑动,且密封圈与导热橡胶层紧密接触。
2.根据权利要求1所述的一种适用于成型巷道的抗冲击地压的支护方法,其特征在于:所述步骤A中的强韧封层是在巷道开掘出毛断面后,立即进行第一次喷浆,等待30分钟后,将锚杆打入围岩内,在锚杆尾端挂设编制的钢丝绳网格,以钢丝绳为径骨进行喷浆,根据围岩和巷道的断面情况决定喷浆锚固的次数。
3.根据权利要求1所述的一种适用于成型巷道的抗冲击地压的支护方法,其特征在于:所述步骤B中自动粘连机构根据围岩的结构强度和冲击地压的密集程度,采用网状架设或成排架设的方式将自动粘连机构安装在强韧封层下方。
4.根据权利要求1所述的一种适用于成型巷道的抗冲击地压的支护方法,其特征在于:所述第三空腔的内部填充有固化剂、荧光剂和水,所述第一空腔与第三空腔之间开设有通孔,所述通孔穿过管体和导热橡胶层,若干个所述通孔的两端均覆盖有塑料薄膜,所述塑料薄膜用于保持在工作时第二空腔内的压力,且避免通孔被固化剂和荧光剂堵住,所述固化剂使用二氯过氧化苯甲酰有助于快速固化树脂剂。
5.根据权利要求1所述的一种适用于成型巷道的抗冲击地压的支护方法,其特征在于:所述自动粘连机构设置在强韧封层的外侧,所述管体具有柔韧度便于贴紧强韧封层,所述管体通过设置的固定支架固定在强韧封层上,所述自动粘连机构的周围被混凝土层包裹。
6.根据权利要求1所述的一种适用于成型巷道的抗冲击地压的支护方法,其特征在于:所述自动粘连机构的使用步骤如下:
1):成型巷道内未发生冲击地压,自动粘连机构不会破损,不提供强度支撑,当巷道发生冲击地压时,围岩产生脆性断裂现象,强韧封层也随之出现裂缝,并导致自动粘连机构在裂缝处破损;
2):自动粘连机构的管体破损,使第一空腔中的树脂剂,第三空腔内的固化剂、荧光剂和水均从管体内流出,由于固化剂使用二氯过氧化苯甲酰,由于二氯过氧化苯甲酰干品极不稳定,通过和水一起存放确保安全,树脂剂和固化剂从管体流向裂缝的过程中混合,发生聚合反应而固化,将强韧封层和混凝土层的断裂处粘结在一起,使强韧封层和混凝土层的结构强度得到及时补充,起到临时支护的作用;
3):树脂剂和固化剂发生聚合反应是一个放热的过程,而使用二氯过氧化苯甲酰作为固化剂加快了固化的速度,也使放热的过程加快,通过导热橡胶层将产生的热量导向第二空腔内的过氧化氢溶液,避免二氯过氧化苯甲酰遇热爆炸,同时过氧化氢溶液遇热分解出氧气,使第二空腔内气压升高,圆形推板受气压的作用向第一空腔推动,将第一空腔内存储的树脂剂挤出,扩大树脂剂粘连范围;
4):当第二空腔内气压继续升高,会将通孔上覆盖的塑料薄膜挤破,第二空腔内产生的氧气通过第三空腔溢出,与裂缝中的树脂剂和固化剂接触,氧气含量增加加快了聚合反应过程,粘结固定的速度越快,冲击地压造成的破坏越小;
5):第三空腔中的荧光剂随固化剂和水一起流出,并随树脂剂填充在产生的裂缝中,由于巷道中光线较暗,巡检人员在经过冲击地压产生处,可以明显的观察到荧光显色的警示,及时的对围岩、强韧封层和混凝土层的裂隙进行注浆补强,使围岩、强韧封层和混凝土层的结构强度可继续支撑巷道。
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