一種大斷面松軟破碎煤巷雙承壓拱支護(hù)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于煤礦巷道支護(hù)領(lǐng)域，涉及一種大斷面松軟破碎煤巷支護(hù)裝置及其布置工藝，是一種根據(jù)巷道實際破碎情況并通過組合使用錨桿、錨索、菱形鋼絲網(wǎng)、鋼帶并配合使用工字鋼梯形棚等裝置以在煤巷頂板巖層中形成一個雙承壓拱的新型巷道支護(hù)裝置及其布置工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前隨著我國經(jīng)濟社會持續(xù)快速發(fā)展，為滿足經(jīng)濟發(fā)展需要，我國興建了一大批礦井，而緊鄰能源消費市場的東部礦區(qū)普遍進(jìn)入了深部開采，帶來了各種各樣的巷道支護(hù)問題，尤其是在深部高地應(yīng)力條件下的松軟破碎煤層開挖大斷面巷道時，巷道的支護(hù)問題尤為突出。我國煤礦巷道支護(hù)經(jīng)歷了從早期的木支護(hù)、砌碹支護(hù)、型鋼支護(hù)到錨桿(索)及錨索桁架支護(hù)的歷史性變革，由于錨桿具有改善頂板圍巖強度及使頂板處于三向受壓應(yīng)力狀態(tài)的獨特作用，因此我國煤礦普遍使用錨桿(索)應(yīng)用于巷道支護(hù)，而大量工程實踐也證明錨桿能有效控制一定范圍的巷道變形，但是錨桿不是萬能的，也有其局限性，尤其是在大斷面松軟破碎煤巷的支護(hù)中，現(xiàn)實工程中錨桿支護(hù)失效的例子并不少見。因此必須配合使用其他的支護(hù)裝置才能獲得更好的支護(hù)效果。錨索是由具有一定彎曲柔性能力的鋼絞線、鎖具及錨固劑等組成的，通常鋼絞線長度較長，可以錨入到頂板深部穩(wěn)定巖層中，且鋼絞線具有高強度、高韌性及低松弛等特性，能受剪力及拉力，當(dāng)巷道開挖后各巖層發(fā)生各不相同的變形及位移，或發(fā)生巖層錯動，在發(fā)生離層的巖層處錨索受到剪力或者拉壓力，同時錨索反作用于巖層，阻止巖層的錯動或離層，頂部錨索普遍具有懸吊淺部離層破碎頂板的作用，由于錨索預(yù)緊力的存在，使得各巖層層理、裂隙等減少，增強了各巖層強度及造成各巖層相互擠壓，形成一個在深部巖層中的擠壓加密區(qū)，而高預(yù)應(yīng)力錨索桁架是一種通過使用能施加一定預(yù)緊力的拉桿連接兩根獨立錨索而組成的，通過桁架結(jié)構(gòu)可以在深部巖層中也形成一個擠壓加固承壓拱，并對淺部頂板圍巖施加一個壓應(yīng)力，進(jìn)一步改善淺部頂板圍巖的受力狀態(tài)，能有效減少頂板位移。工字鋼梯形棚支架是煤礦常用的一種巷道支護(hù)方式，具有較好的抗變形能力及較高的抗力等特點，可以有效減少冒頂、片幫等事故的發(fā)生，尤其是可以保持巷道斷面的完整性，適合采區(qū)巷道隨掘隨支及二次加固的特點，對維持巷道斷面的形狀具有重要作用。菱形鋼絲網(wǎng)用于煤礦支護(hù)可以防止松動巖塊的下墜，并對頂板下沉具有一定的限制作用，而鋼帶作為一種受拉構(gòu)件用于連接錨桿或錨索，錨桿或錨索因為頂板下沉而間距變大，鋼帶此時受拉，配合錨桿(索)，對所圍護(hù)的巖層施加壓應(yīng)力，由此起到支護(hù)作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服常規(guī)錨桿支護(hù)方法支護(hù)大斷面松軟破碎煤巷效力不足的問題，本發(fā)明提供了一種針對大斷面松軟破碎煤巷的雙承壓拱支護(hù)新方法及其布置方式。該方法不僅適用于支護(hù)圍巖狀況較好的巷道，而且尤其適用于大斷面松軟破碎煤巷的支護(hù)。
[0004]為解決上述大斷面松軟破碎煤巷的支護(hù)問題，我們采用以下技術(shù)方案:采用光面爆破法或煤礦專用掘進(jìn)機掘進(jìn)巷道，并盡量保持巷道斷面光整，鋪網(wǎng)并進(jìn)行臨時支護(hù)，施工錨桿鉆孔，處理鉆孔安裝錨固劑，與此同時安裝第一排錨桿A1，錨桿之間用鋼帶連接；間隔一定距離后安裝第一排錨索M1，并安裝拉桿形成錨索桁架，再往前掘進(jìn)，安裝第二排錨桿A2，再掘進(jìn)一定距離，安裝第一排工字鋼梯形棚支架G1，依此類推，錨索桁架間距兩排錨桿安設(shè)，工字鋼梯形棚支架也是間隔兩排錨桿布置，形成錨桿-錨索-錨桿-工字鋼梯形棚支架的支護(hù)體系。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:1，左旋無縱筋高強度螺紋鋼錨桿能有效提高破碎圍巖的強度，充分發(fā)揮了錨桿支護(hù)及時性和主動性，并在工字鋼梯形棚支架的配合下形成淺層承壓拱；2，錨索錨固力大，影響范圍廣，間隔一定距離施工一錨索桁架有利于巖層的整體擠壓，能有效控制頂板離層，并相互擠壓形成深層承壓拱，提高了圍巖的整體穩(wěn)定性和抗壓能力；3，鋼絲網(wǎng)及鋼帶增加了支護(hù)接觸面積，形成了柔性支護(hù)，減少了軟巖局部剝落，減輕了圍巖破碎程度，并有利于消除單純鋪網(wǎng)所產(chǎn)生的網(wǎng)兜現(xiàn)象，保證了頂板巖層的完整性，有利于形成頂板圍巖的組合梁作用，有效提高了其自身穩(wěn)定性；4，工字鋼梯形棚支架作為對巷道支護(hù)的補強措施，可以輔助配合錨桿對淺部巷道圍巖施加壓應(yīng)力，限制淺層頂板圍巖的下沉變形；5，錨桿-錨索-錨桿-工字鋼梯形棚支架外加鋼帶的支護(hù)體系，錨固范圍大，支護(hù)密集，可使絕大部分頂板圍巖處于三向受壓應(yīng)力狀態(tài)，施工工藝簡單，可以有效維護(hù)大斷面松軟破碎煤巷，收到良好的經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0006]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做詳細(xì)說明
[0007]圖1大斷面松軟破碎煤巷雙承壓拱支護(hù)方法支護(hù)機理示意圖
[0008]圖2錨桿-錨索-錨桿-工字鋼梯形棚支架支護(hù)體系平面布置示意圖
[0009]圖3錨桿-錨索-錨桿-工字鋼梯形棚支架支護(hù)體系剖面示意圖
[0010]圖中1.左旋無縱筋高強度螺紋鋼錨桿，2.拉桿，3.錨索，4.托盤，5.鋼絲網(wǎng)，6.鋼帶，7.工字鋼梯形棚支架，8.單體液壓支柱，9.巷道，10.鉆孔，11.錨固劑。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合實施例對本雙承壓拱支護(hù)新方法做詳細(xì)說明。
[0012](一)在圖1中，在掘進(jìn)好的巷道9中鋪上鋼絲網(wǎng)5，再以800-1000mm的橫間距布置橫排錨桿1，靠近巷道兩幫裝設(shè)的錨桿1與水平線成60°夾角，并以鋼帶6連接各錨桿1，由此錨桿1與圍巖互相作用，強化了圍巖強度，形成了淺部承壓拱，巷道9兩幫也按800mm的間距打設(shè)足夠數(shù)量的錨桿1，底角錨桿1按向下傾45°安設(shè)；兩根錨索3以45°的傾角錨入巷道肩窩深部穩(wěn)定巖層中，并以拉桿2相互連接，形成錨索桁