[实用新型]一种深部软岩巷道的支护结构

说明书

本申请提出一种深部软岩巷道的支护结构，包括：至少设置在巷道顶板和巷道帮部的多个注浆锚杆和/或多个注浆锚索；所述注浆锚杆和所述注浆锚索均为中空或实心结构，且其外壁设置有注浆孔；喷浆层；其设置在所述巷道顶板和所述巷道帮部的内壁表面上，用于封闭巷道围岩的表面及所述注浆锚索和所述注浆锚杆的锚孔及周侧；以及墩柱支护架，其至少为一组设置在所述巷道顶板和巷道底板之间，一组所述墩柱支护架包括多个沿所述巷道延伸方向并间隔有距离的所述墩柱。本申请可用于煤矿深部软岩、动压等复杂条件巷道围岩大变形的控制，一方面显著提高围岩锚固与注浆效果，另一个方面通过墩柱大吨位强力支护，大幅减少巷道承受的应力，降低巷道变形量，实现主、被动控制方法的耦合、协同。

技术领域

本申请涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种深部软岩巷道的支护结构。

背景技术

随着浅部煤炭资源的日益枯竭，目前煤炭开采深度每年10-25m向下延深，深部开采的矿区平均采深超过800m，顶底板主要泥岩、砂质泥岩类的软岩，煤层强度也较低，一般不超过10MPa，属于典型的深部软岩矿区，巷道出现顶板剧烈下沉、两帮严重挤出、底板强烈鼓起的四周变形的特征。因此，巷道大变形是此类矿井安全、智能、高效开采的首要难题。

实用新型内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的目的在于提出一种通过一种深部软岩巷道的支护结构，可用于煤矿深部软岩、动压等复杂条件巷道围岩大变形的控制，一方面显著提高围岩锚固强度，另一个方面通过墩柱大吨位强力支护，大幅减少巷道承受的应力，降低巷道变形量，实现主、被动控制方法的耦合、协同。

根据本申请提出了一种深部软岩巷道的支护结构，包括：

至少设置在巷道顶板和巷道帮部的多个注浆锚杆和/或多个注浆锚索；所述注浆锚杆和所述注浆锚索均为中空或实心结构，且其外壁设置有注浆孔；

喷浆层；其设置在所述巷道顶板和所述巷道帮部的内壁表面上，用于封闭巷道围岩的表面及所述注浆锚索和所述注浆锚杆的锚孔及周侧；以及

墩柱支护架，其至少为一组设置在所述巷道顶板和巷道底板之间，一组所述墩柱支护架包括多个沿所述巷道延伸方向并间隔有距离的所述墩柱。

在一些实施例中，所述巷道底板上设置多个所述注浆锚索。

在一些实施例中，所述注浆锚杆和所述注浆锚索的内端锚固在所述巷道围岩内，其外端均通过锚盘和螺母设置在所述巷道的内壁上。

在一些实施例中，所述注浆锚杆的杆体屈服载荷不低于230kN，所述巷道顶板上所述注浆锚索索体的屈服载荷不低于500kN；所述巷道帮部和所述巷道底板上所述注浆锚索索体的屈服载荷不低于400kN。

在一些实施例中，所述注浆锚索和所述注浆锚杆的封孔结构为封孔器自胀式或机械挤压自胀式，且所述封孔结构的耐压压力不低于15MPa。

在一些实施例中，所述喷浆层为喷浆材料喷涂而成，其中所述喷浆材料为混凝土材料、无机有机复合材料或有机高分子材料中的一种；其中所述喷浆材料为混凝土材料时，所述喷浆层厚度不低于5cm；所述喷浆材料为无机有机复合材料或有机高分子材料时，所述喷浆层厚度不低于5mm。

在一些实施例中，所述巷道顶板设置多个所述注浆锚杆和所述注浆锚索；其中每一所述注浆锚索在所述巷道宽度方向上的两端均为所述注浆锚杆。

在一些实施例中，所述巷道帮部设置多个所述注浆锚杆和所述注浆锚索；其中所述注浆锚索和所述注浆锚杆在所述巷道高度方向上交替间隔设置。

在一些实施例中，所述墩柱的直径不低于200mm，其最大承载力不低于5000kN且其轴向位移达到200mm不发生破裂；所述墩柱包括浇筑芯以及围设在所述浇筑芯外部的约束外壳。