一種弱膠結(jié)地層巷道支護系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及煤礦中的巷道支護領(lǐng)域，尤其適用于我國西部及西北礦區(qū)弱膠結(jié)地層巷道支護工程的弱膠結(jié)地層巷道的支護系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國西部及西北礦區(qū)可采煤層賦存于侏羅系和白堊系地層中，該類巖層受成巖環(huán)境影響表現(xiàn)出強度低、膠結(jié)性差、遇水崩解等特點，巷道開挖后短時間內(nèi)圍巖出現(xiàn)大變形、破壞范圍大等現(xiàn)象，傳統(tǒng)錨網(wǎng)支護和錨注加固方法不能有效控制巷道穩(wěn)定，巷道返修率高，支護成本大幅度增加，制約了西部及西北礦井安全生產(chǎn)。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決上述問題，本實用新型提供一種適用于弱膠結(jié)地層、大變形的巷道主動控制方法，可有效控制巷道穩(wěn)定，減少巷道支護成本的弱膠結(jié)地層巷道支護系統(tǒng)。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:一種弱膠結(jié)地層巷道的支護系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括中空殼體、第一錨桿、錨索、第二錨桿、第一加固層、復(fù)噴層和底板；
[0005]其中，所述第一加固層設(shè)置在所述巷道的巷道頂板和兩幫的毛斷面的表面，所述巷道的巷道頂板的中空殼體通過所述錨桿和第一錨索固定，兩幫的中空殼體通過所述第二錨鎖固定，所述復(fù)噴層設(shè)置在所述中空殼體的另一端面上，所述底板設(shè)在所述巷道的底部。
[0006]進一步，所述中空殼體包括由直徑為8mm的鋼筋焊接為上層鋼網(wǎng)和下層鋼網(wǎng)，在所述上層鋼網(wǎng)和下層鋼網(wǎng)之間設(shè)置若干柔性中空充填包體，且相鄰柔性中空充填包體之間設(shè)有緩沖空間，所述柔性中空充填包體兩端設(shè)有注漿口和出氣口，所述柔性中空充填包體可承受1MPa壓力，可膨脹范圍為50-80%。
[0007]進一步，所述柔性中空充填包體的兩端設(shè)有注漿口和出氣口，所述注漿口上設(shè)有注漿管，所述注漿管直徑Φ 22mm，長度50mm ;出氣口直徑Φ 22mm，長度50mm。
[0008]進一步，所述錨桿為高強度錨桿，直徑20mm，長度2200mm ;所述錨桿間排距為800mmX 800mm。
[0009]進一步，所述第一錨索和第二錨索的直徑為20mm，所述第一錨索的長度6300mm，所述第二錨索的長度為4300mm ;所述第一錨索的間排距為1600mmX 1600mm，所述第二錨索在巷道腰線水平布置，排距1600mm。
[0010]進一步，所述柔性中空充填包體可承受1MPa壓力，可膨脹范圍為50_80%。
[0011]進一步，所述上層鋼網(wǎng)和下層鋼網(wǎng)的焊接規(guī)格長X寬X高為1600mm X 10Omm X 1600mm 和 2000mm X 10Omm X 1600mm,棚■格規(guī)格 10Omm X 100mm。
[0012]進一步，所述柔性中空充填包體的內(nèi)部充填有中注漿液，所述注漿液由325水泥、膨脹性添加劑、水組成，其比例為1:0.1:2。
[0013]本實用新型的有益效果在于，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型通過在巷道幫頂圍巖表面安裝膨脹性中空殼體，在中空殼體內(nèi)注入高壓可膨脹性漿液材料，待漿液凝固后，材料膨脹使殼體膨脹鼓起，給巷道圍巖表面施加整體、均勻的約束力，該約束力較傳統(tǒng)支護結(jié)構(gòu)的支護阻力大、均勻。本實用新型對弱膠結(jié)類巖層巷道實用性強。本實用新型的方法簡單，易于實施，支護效果好，具有廣泛的推廣應(yīng)用價值。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型巷道支護斷面示意圖。
[0015]圖2是本實用新型巷道兩幫支護平面圖。
[0016]圖3是本實用新型巷道頂板支護平面圖。
[0017]圖4是本實用新型支護效果與傳統(tǒng)支護效果對比示意圖。
[0018]圖中:
[0019]1.毛斷面、2.第一加固層、3.銷桿、4.中空殼體、5.內(nèi)置充填包、6.第一銷索、
7.第二錨索；8.復(fù)噴混凝土層、9.底板澆筑混凝土層、10.巷道凈斷面、11.注漿口、12.排氣口、13.緩沖空間、14.膨脹后支護殼體、15.均勻支護阻力、16.非均勻支護阻力。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型的技術(shù)方案作進一步說明。
[0021]圖1-4所示，為本實用新型一種弱膠結(jié)地層巷道的支護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)包括中空殼體、第一錨桿、錨索、第二錨桿、第一加固層、復(fù)噴層和底板；
[0022]其中，所述第一加固層設(shè)置在所述巷道的巷道頂板和兩幫的毛斷面的表面，所述巷道的巷道頂板的中空殼體通過所述錨桿和第一錨索固定，兩幫的中空殼體通過所述第二錨鎖固定，所述復(fù)噴層設(shè)置在所述中空殼體的另一端面上，所述底板設(shè)在所述巷道的底部。
[0023]所述中空殼體包括由直徑為8mm的鋼筋焊接為上層鋼網(wǎng)和下層鋼網(wǎng)，在所述上層鋼網(wǎng)和下層鋼網(wǎng)之間設(shè)置若干柔性中空充填包體，且相鄰柔性中空充填包體之間設(shè)有緩沖空間，所述柔性中空充填包體兩端設(shè)有注漿口和出氣口，所述柔性中空充填包體可承受1MPa壓力，可膨脹范圍為50-80%。
[0024]所述柔性中空充填包體的兩端設(shè)有注漿口和出氣口，所述注漿口上設(shè)有注漿管，所述注漿管直徑Φ 22mm，長度50mm ;出氣口直徑Φ 22mm，長度50mmo
[0025]所述錨桿為高強度錨桿，直徑20mm，長度2200mm ;所述錨桿間排距為800mmX 800mm。
[0026]所述第一錨索和第二錨索的直徑為20_，所述第一錨索的長度6300_，所述第二錨索的長度為4300mm ;所述第一錨索的間排距為1600mmX 1600mm，所述第二錨索在巷道腰線水平布置，排距1600mm。
[0027]所述柔性中空充填包體可承受1MPa壓力，可膨脹范圍為50_80%。
[0028]所述上層鋼網(wǎng)和下層鋼網(wǎng)的焊接規(guī)格長X寬X高為1600mmX 10mmX 1600mm和2000mm X 10Omm X 1600mm,棚■格規(guī)格 10Omm X 100mm。
[0029]所述柔性中空充填包體的內(nèi)部充填有中注漿液，所述注漿液由325水泥、膨脹性添加劑、水組成，其比例為1: 0.1:2。
[0030]以上對本實用新型的一個實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種弱膠結(jié)地層巷道的支護系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括中空殼體、第一錨桿、錨索、第二錨桿、第一加固層、復(fù)噴層和底板； 其中，所述第一加固層設(shè)置在所述巷道的巷道頂板和兩幫的毛斷面的表面，所述巷道的巷道頂板的中空殼體通過所述錨桿和第一錨索固定，兩幫的中空殼體通過所述第二錨鎖固定，所述復(fù)噴層設(shè)置在所述中空殼體的另一端面上，所述底板設(shè)在所述巷道的底部。2.如權(quán)利要求1所述的支護系統(tǒng)，其特征在于，所述中空殼體包括由直徑為8_的鋼筋焊接為上層鋼網(wǎng)和下層鋼網(wǎng)，在所述上層鋼網(wǎng)和下層鋼網(wǎng)之間設(shè)置若干柔性中空充填包體，且相鄰柔性中空充填包體之間設(shè)有緩沖空間，所述柔性中空充填包體兩端設(shè)有注漿口和出氣口，所述柔性中空充填包體可承受1MPa壓力，可膨脹范圍為50-80%。3.如權(quán)利要求2所述的的支護系統(tǒng)，其特征在于，所述柔性中空充填包體的兩端設(shè)有注漿口和出氣口，所述注漿口上設(shè)有注漿管，所述注漿管直徑Φ 22mm，長度50mm ;出氣口直徑 Φ 22mm，長度 50mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述錨桿為高強度錨桿，直徑20mm，長度2200mm ;所述錨桿間排距為800mmX800mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一錨索和第二錨索的直徑為20mm，所述第一錨索的長度6300mm，所述第二錨索的長度為4300mm ;所述第一錨索的間排距為1600mmX 1600mm，所述第二錨索在巷道腰線水平布置，排距1600mm。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述柔性中空充填包體可承受1MPa壓力，可膨脹范圍為50-80%。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述上層鋼網(wǎng)和下層鋼網(wǎng)的焊接規(guī)格長 X 寬 X 高為 1600mmX 10mmX 1600mm 和 2000mmX 100mmX 1600mm,柵格規(guī)格10mmX 10mm08.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述鄰柔性中空充填包體的內(nèi)部充填有中注漿液，所述注漿液由325水泥、膨脹性添加劑、水組成，其比例為1:0.1:2。
【專利摘要】本實用新型涉及一種弱膠結(jié)地層巷道支護系統(tǒng)，尤其適用于西部礦區(qū)弱膠結(jié)地層具有強度低、膠結(jié)性差、遇水崩解等特點的巖石，該系統(tǒng)包括中空殼體、第一錨桿、錨索、第二錨桿、第一加固層、復(fù)噴層和底板，第一加固層設(shè)置在巷道的巷道頂板和兩幫的毛斷面的表面，巷道的巷道頂板的中空殼體通過錨桿和第一錨索固定，兩幫的中空殼體通過第二錨鎖固定，復(fù)噴層設(shè)置在中空殼體的另一端面上，底板設(shè)在巷道的底部。該系統(tǒng)提高了支護系統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力、剛度、強度，頂板和巷幫的完整性明顯改善，整段巷道基本沒有發(fā)生明顯的變形，巷幫和頂板的煤巖體基本保持完好狀態(tài)，無隨掘隨冒和片幫嚴(yán)重的現(xiàn)象發(fā)生，并且提高了掘進速度，且避免了前掘后修的現(xiàn)象。
【IPC分類】E21D20/00, E21D21/00, E21D11/00
【公開號】CN205172588
【申請?zhí)枴緾N201520719918
【發(fā)明人】張振金, 紀(jì)洪廣, 賈懷曉, 孫利輝, 武亞峰, 陳波, 蔣華, 曾鵬, 高宇
【申請人】內(nèi)蒙古伊泰廣聯(lián)煤化有限責(zé)任公司, 北京科技大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年9月15日