一种控制高应力破碎围岩大巷底鼓的方法技术

本发明专利技术公开一种高应力破碎围岩大巷控制底鼓的方法，大巷帮顶采用锚网索+钢棚支护，底板安装工字钢底梁，使底梁与钢棚支架构成整体，形成全封闭支护，大巷底板采用混凝土部分浇筑，底板浇筑厚度在15cm~20cm，底板中部留设0.8m~1m宽不浇筑，形成大巷浇筑底板卸压槽，未浇筑槽面加盖混凝土板（板面比槽面宽10cm~20cm）,利用卸压槽内的缓冲空间释放高应力破碎围岩大巷的膨胀变形能，降低大巷围岩应力，避免大巷底板底梁和浇筑层的破坏，此时只需将混凝土板掀开挖掉凸出岩土，重新形成一个缓冲空间。该方法实现了高应力破碎围岩大巷底鼓的有效控制，其方法简单、易行，施工方便，安全经济，底鼓控制效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种控制高应力破碎围岩大巷底鼓的方法
本专利技术涉及一种控制高应力破碎围岩大巷底鼓的方法，尤其适用于构造复杂区域以及高应力软岩巷道底鼓的控制。
技术介绍
高应力软岩巷道在帮顶支护完成后，由于三向压力变为二向压力，巷道底板处于不断的底鼓状态，轻者影响巷道的正常使用，重者则导致巷道的整体报废。因此对于高应力软岩巷道控制底鼓成为急需解决的问题。对于目前巷道底鼓的控制方式主要是无支护、混凝土整体浇筑、反底拱等形式。对于底板无支护状态的高应力软岩巷道，底鼓不断，经常是出现“前掘后修，重复翻修”的现象；对于混凝土整体浇筑底板，在一定程度上能够控制巷道在一段时间内的底鼓量，但是随着时间的增加，整条巷道底板都会底鼓导致混凝土底板的破坏，重新浇筑其费用较高；对于反底拱巷道，反底拱的开挖量较大，并且还需要岩土回填，工程材料等费用较高，对于节约型高效化矿井有制约作用。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种控制高应力破碎围岩大巷底鼓的方法，节约了工程支护材料，降低了施工成本，减少浪费。其方法简单、易行，安全经济，支护效果好，具有广泛的实用性。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种控制高应力破碎围岩大巷底鼓的方法，包括以下步骤:步骤1:全封闭钢棚支架，在巷道锚网索喷支护完成7~10个工作日后，安装U型钢支架+工字钢底梁构成的全封闭支架，棚距为0.7m~1.0m，工字钢底梁安装与U型钢支架构成完整整体，并且工字钢底梁需保持平整;步骤2:混凝土底板浇筑，在工字钢底梁安装完后才能浇筑巷道底板，浇筑厚度保证在15cm~20cm，浇筑混凝土强度必须按照规程，保证混凝土底板浇筑强度达标;步骤3:卸压槽预留，巷道混凝土底板浇筑时，混凝土底板中部预留0.8m~1.2m不浇筑，作为底鼓变形能的释放空间;步骤4:混凝土盖板，预留卸压槽是为了不影响巷道的正常使用，采用混凝土盖板封盖卸压槽，混凝土盖板厚度在8cm~10cm,长度在1m~1.5;步骤5:卸压槽内的缓冲空间，在巷道底鼓过程中，凸起的岩土逐渐充满缓冲空间，最终顶起混凝土盖板，只需挖出岩土，重新构成缓冲空间，保证巷道底板的平整性;步骤6:闭合缝，在混凝土底板与混凝土盖板之间的闭合缝不能大于1cm，严格控制盖板尺寸，保证盖板的活动性;优选的，所述的步骤4中的卸压槽为了保证巷道底板的平整性，巷道底板中部设置卸压槽，上部加盖混凝土盖板，在高应力巷道底板底鼓的过程中，凸起岩土首先充满缓冲空间，最后会顶起混凝土盖板，在混凝土盖板隆起影响到巷道正常使用时，挖出卸压槽内凸起的岩土，重新形成缓冲空间，以此反复，即可控制高应力软岩巷道底鼓。优选的，所述的卸压槽内部设置有缓冲空间；所述的缓冲空间为一长方体构造。本专利技术的有益效果是：本专利技术针对构造复杂区域以及高应力软岩巷道底鼓量大，难以控制等问题，采用巷道底板预留卸压槽，通过槽内缓冲空间，使巷道底板始终保持平整，不影响巷道的正常使用。对于目前巷道底鼓的控制方式主要是无支护、混凝土整体浇筑、反底拱等形式。对于底板无支护状态的高应力软岩巷道，底鼓不断，经常是出现“前掘后修，重复翻修”的现象；对于混凝土整体浇筑底板，在一定程度上能够控制巷道在一段时间内的底鼓量，但是随着时间的增加，整条巷道底板都会底鼓导致混凝土底板的破坏，重新浇筑其费用较高；对于反底拱巷道，反底拱的开挖量较大，并且还需要岩土回填，工程材料等费用较高。采用底板中部卸压的方法实现了高应力软岩巷道底板有效控制，适用于构造复杂区域以及高应力软岩巷道，特别是煤矿井下复合型软岩巷道，节约了工程支护材料，降低了施工成本，减少浪费。其方法简单、易行，安全经济，支护效果好，具有广泛的实用性。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的部分结构示意图;图中：1－U型钢支架，2－混凝土底板，3－工字钢底梁，4－混凝土盖板，5－缓冲空间，6-闭合缝，7-锚固体，8-卸压槽。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限制本专利技术的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。如图1和图2所示，一种控制高应力破碎围岩大巷底鼓的方法包括以下步骤:步骤1:全封闭钢棚支架，在巷道锚网索喷支护完成7~10个工作日后，安装U型钢支架+工字钢底梁3构成的全封闭支架，棚距为0.7m~1.0m，工字钢底梁3安装与U型钢支架1构成完整整体，并且工字钢底梁3需保持平整。步骤2:混凝土底板2浇筑，在工字钢底梁3安装完后才能浇筑巷道底板，浇筑厚度保证在15cm~20cm，浇筑混凝土强度必须按照规程，保证混凝土底板2浇筑强度达标。步骤3:卸压槽8预留，巷道混凝土底板2浇筑时，混凝土底板2中部预留0.8m~1.2m不浇筑，作为底鼓变形能的释放空间。步骤4:混凝土盖板，在预留卸压槽8是为了不影响巷道的正常使用，采用混凝土盖板4封盖卸压槽8，混凝土盖板4厚度在8cm~10cm,长度在1m~1.5m。步骤5:卸压槽8内的缓冲空间5，在巷道底鼓过程中，凸起的岩土逐渐充满缓冲空间5，最终顶起混凝土盖板4，只需挖出岩土，重新构成缓冲空间5，保证巷道底板的平整性。步骤6:闭合缝6，在混凝土底板2与混凝土盖板4之间的闭合缝6不能大于1cm，严格控制盖板尺寸，保证盖板的活动性。所述的步骤4中的卸压槽8为了保证巷道底板的平整性，巷道底板中部设置卸压槽8，上部加盖混凝土盖板4，在高应力巷道底板底鼓的过程中，凸起岩土首先充满缓冲空间5，最后会顶起混凝土盖板4，在混凝土盖板4隆起影响到巷道正常使用时，挖出卸压槽8内凸起的岩土，重新形成缓冲空间5，以此反复，即可控制高应力软岩巷道底鼓。本方法在巷道锚网喷一次支护完成7~10个工作日后，安装U型钢支架1+工字钢底梁3构成的全封闭支架，棚距为0.7m~1.0m，工字钢底梁3与U型钢支架1构成完整整体，并且工字钢底梁3需保持平整。在工字钢底梁3安装完后才能浇筑巷道混凝土底板2，浇筑厚度保证在15cm~20cm，浇筑混凝土强度必须按照规程，保证混凝土底板2浇筑强度达标。巷道混凝土底板2浇筑时，混凝土底板2中部预留0.8m~1.2m不浇筑，作为底鼓变形能的释放空间。预留卸压槽8是为了不影响巷道的正常使用，采用混凝土板4封盖卸压槽8，混凝土盖板4厚度在8cm~10cm，长度在1m~1.5m。在巷道底鼓过程中，凸起的岩土逐渐充满缓冲空间，最终顶起混凝土盖板4，只需挖出岩土，重新构成缓冲空间5，保证巷道混凝土底板2的平整性。在混凝土浇筑的底板2与混凝土盖板4之间的闭合缝6不能大于1cm，严格控制混凝土盖板4尺寸，保证混凝土盖板4的活动性，所述的步骤4中的卸压槽8为了保证巷道底板的平整性，巷道底板中部设置卸压槽8，上部加盖混凝土盖板4，在高应力巷道底板底鼓的过程中，凸起岩土首先充满缓冲空间5，最后会顶起混凝土盖板4，在混凝土盖板4隆起影响到巷道正常使用时，挖出卸压槽8内凸起的岩土，重新形成缓冲空间5，以此反复，即可控制高应力软岩巷道底鼓。以上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制高应力破碎围岩大巷底鼓的方法，其特征在于，包括以下步骤:步骤1:全封闭钢棚支架，在巷道锚网索喷支护完成7~10个工作日后，安装U型钢支架+工字钢底梁（3）构成的全封闭支架，棚距为0.7m~1.0m，工字钢底梁（3）安装与U型钢支架（1）构成完整整体，并且工字钢底梁（3）需保持平整;步骤2: 混凝土底板（2）浇筑，在工字钢底梁（3）安装完后才能浇筑巷道底板，浇筑厚度保证在15cm~20cm，浇筑混凝土强度必须按照规程，保证混凝土底板（2）浇筑强度达标;步骤3:卸压槽(8)预留，巷道混凝土底板（2）浇筑时，混凝土底板（2）中部预留0.8m~1.2m不浇筑，作为底鼓变形能的释放空间;步骤4:混凝土盖板，预留卸压槽(8)是为了不影响巷道的正常使用，采用混凝土盖板（4）封盖卸压槽(8)，混凝土盖板（4）厚度在8cm~10cm，长度在1m~1.5m;步骤5:卸压槽(8)内部的缓冲空间（5），在巷道底鼓过程中，凸起的岩土逐渐充满缓冲空间（5），最终顶起混凝土盖板（4），只需挖出岩土，重新构成缓冲空间（5），保证巷道底板的平整性;步骤6:闭合缝（6），在混凝土底板（2）与混凝土盖板（4）之间的闭合缝（6）不能大于1cm，严格控制盖板尺寸，保证盖板的活动性。...

【技术特征摘要】
1.一种控制高应力破碎围岩大巷底鼓的方法，其特征在于，包括以下步骤:步骤1:全封闭钢棚支架，在巷道锚网索喷支护完成7~10个工作日后，安装U型钢支架+工字钢底梁（3）构成的全封闭支架，棚距为0.7m~1.0m，工字钢底梁（3）安装与U型钢支架（1）构成完整整体，并且工字钢底梁（3）需保持平整;步骤2:混凝土底板（2）浇筑，在工字钢底梁（3）安装完后才能浇筑巷道底板，浇筑厚度保证在15cm~20cm，浇筑混凝土强度必须按照规程，保证混凝土底板（2）浇筑强度达标;步骤3:卸压槽(8)预留，巷道混凝土底板（2）浇筑时，混凝土底板（2）中部预留0.8m~1.2m不浇筑，作为底鼓变形能的释放空间;步骤4:混凝土盖板，预留卸压槽(8)是为了不影响巷道的正常使用，采用混凝土盖板（4）封盖卸压槽(8)，混凝土盖板（4）厚度在8cm~10cm，长度在1m~1.5m;步骤5:卸压槽(8)内部的缓冲空间（5），在巷道底鼓过程...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冲，曹悦，徐金海，王瑞杰，李欢恒，康志鹏，李柏壮，张帅，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32