[发明专利]一种深井高温巷道高强隔热支护结构及施工方法

权利要求书

1.一种深井高温巷道高强隔热支护结构，其特征在于，包括喷射混凝土层、玄武岩连续纤维-气凝胶复合聚酯纤维混编网格层、自粘式玄武岩纤维土工格栅、树脂锚杆和气凝胶喷涂层，由巷道内壁向巷道中部依次设置喷射混凝土层一、自粘式玄武岩纤维土工格栅、喷射混凝土层二和气凝胶涂层，树脂锚杆贯穿各层固定在巷道内壁上，其中，喷射混凝土层一中间设置玄武岩连续纤维-气凝胶复合聚酯纤维混编网格层；

该支护结构的施工方法，包括步骤如下：

S1：采用光面爆破的方法形成巷道断面，保证巷道表面的平整，采用清水冲刷岩壁，清理掉粉尘、浮石及岩渣；

S2：按照喷射混凝土层一的材料配比进行材料准备，依次将胶凝材料、粗骨料及细集料拌和均匀，加水搅拌，然后进行初喷，初喷厚度20-50mm；

S3：待初喷层达到初凝后，铺设玄武岩连续纤维-气凝胶复合聚酯纤维混编网格层，铺设玄武岩连续纤维-气凝胶复合聚酯纤维混编网格层时，首先在网格层一面均匀涂抹一层环氧树脂，然后施加压力，将网格层与喷射混凝土层一紧密接触，保证网格层不出现移位；

S4：网格层铺设完毕后，按照喷射混凝土层一的材料配比继续进行喷射混凝土施工，喷射厚度为30-150mm；

S5：待S4中喷射混凝土层一达到终凝后，在表面铺设自粘式玄武岩纤维土工格栅层，铺设过程中，施加压力使土工格栅层与喷射混凝土层一紧密接触，保证不产生移位；

S6：施工树脂锚杆，首先在锚杆杆体表面均匀喷涂一层气凝胶涂层，厚度为2-3mm，待干燥后，将锚杆插入钻孔内，保证锚杆位于钻孔中心，然后将树脂药卷放入钻孔内进行均匀搅拌，待凝固后，安装托盘，进行紧固，锚杆外露长度≤100mm；

S7：锚杆安装结束后，按照喷射混凝土层二的材料配比设计喷射混凝土，煤矸石首先要浸入气凝胶浆料中进行混合，使煤矸石表面均匀沾满气凝胶浆料后取出，待干燥后再进行混合搅拌；高吸水树脂及玄武岩磨碎纤维与干燥后的煤矸石同时搅拌均匀后进行喷射混凝土的拌制，气凝胶浆液在拌制过程中分3-5次加入，拌制完毕后，进行喷射施工，厚度为25-100mm；

S8：待喷射混凝土层二终凝后，首先添加10%-15%的水稀释气凝胶浆料，然后采用高压无气喷枪，在喷射混凝土层二表面均匀喷涂2-5mm，采用分2-3次喷涂，保证涂层的均匀。

2.根据权利要求1所述的深井高温巷道高强隔热支护结构，其特征在于，所述喷射混凝土层一厚度为50-200mm，位于内层，采用湿喷法形成，喷射混凝土层一由胶凝材料、粗骨料、细集料、减水剂、外加料和水混合而成，按质量比，粗骨料：细集料：胶凝材料=3:1:1，砂率为50%-60%，减水剂质量为胶凝材料质量的0.5%-2.5%，外加料添加量为胶凝材料质量的0.3%-2%，水的添加量保证水胶比为0.4-0.45。

3.根据权利要求2所述的深井高温巷道高强隔热支护结构，其特征在于，所述粗骨料包括煤矸石和花岗岩石子，煤矸石粒度范围为8-12mm，连续级配，煤矸石质量占粗骨料质量的40%-50%，花岗岩石子粒度范围为5-8mm，连续级配，花岗岩石子质量占粗骨料质量的50%-60%；

细集料包括粗粒级尾砂、石英砂、刚玉粉和贝壳粉，粗粒级尾砂占细集料质量的35%-50%，粒径范围为50-200μm，石英砂占细集料质量的20%-50%，颗粒范围分别为100-300μm、300-600μm、600-1000μm三种，三种质量比为1:1:9，刚玉粉占细集料质量的10%-20%，粒径范围为600-1000μm，贝壳粉占细集料质量的5%-10%，粒径范围为20-50μm；

减水剂为粉体聚羧酸高性能减水剂；

外加料为玄武岩磨碎纤维，直径为9-18μm，长度为30-50μm。

4.根据权利要求1所述的深井高温巷道高强隔热支护结构，其特征在于，所述喷射混凝土层二厚度为25-100mm，位于外层，采用湿喷法形成，喷射混凝土层二由胶凝材料、粗骨料、细集料、减水剂、外加料和水混合而成，按质量比，粗骨料：细集料：胶凝材料=3:1:1，砂率为50%-60%，减水剂质量为胶凝材料质量的0.5%-2.5%，外加料添加量为胶凝材料质量的3.4%-7.3%，水的添加量保证水胶比为0.4-0.45。