一种应对冲击地压强度小于20MPa的支护结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种应对冲击地压强度小于20MPa的支护结构，由塑性混凝土层、填充片、U型钢、水泥底板组成，所述塑性混凝土层布置在填充片外层，所述填充片布置在U型钢和水泥底板外层，所述U型钢位于巷道上部和两帮，所述水泥底板位于巷道下部。本实用新型专利技术采用塑性混凝土层的受到强载荷时发生形变，可以起到缓冲和吸能双重作用，减弱冲击地压对巷道造成的破坏，使得内支撑层可以抵抗缓冲吸收后的弱冲击载荷的作用。从而保护了巷道的完整性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及巷道支护领域，尤其适用于冲击地压强度不大的巷道支护领域。
技术介绍
巷道是进行地下矿井的各种疏通道路，是矿井生产延续的关键所在。巷道分为开拓巷道(服务时间较长，多数布置在岩层上)，准备巷道(服务时间较长，布置在岩层或煤层中)，回采巷道(服务时间较短，布置煤层中)。浅层开采或地质条件较好的巷道稳定性好，动压破坏现象不严重。但是随着我国煤矿资源开采逐渐向深部发展，条件复杂，地应力大，动压的发生频次越来越多，其危害性也愈加增大，造成巷道外围岩壳破坏、垮塌及人员伤亡事故，对煤矿安全生产造成极大的危害。近年来虽然采取了不少措施，但全国矿井发生的冲击地压灾害的总次数并未减少。可见，我国冲击地压的防治工作任务甚为艰巨，具有现实的迫切性和长远的重大意义。在我国，冲击地压最早于1933年发生在抚顺胜利煤矿。以后，随着开采深度的增加和开采范围的不断扩大，北京、抚顺、枣庄、开滦、大同、北票、南桐等矿区的许多矿井，都先后有冲击地压现象发生。随着开采深度的不断增加，冲击地压的危害将更加突出，很多巷道掘出后1-2个月就会失稳破坏，严重影响煤矿生产和巷道的安全使用。我国煤炭资源丰富，目前已探明的煤炭储量占全世界煤炭总资源的11.1％，且煤炭储量在深部居多，埋深在1000m以下的煤炭资源约为2.5万亿吨，约占煤炭资源总量的53％。统计1985年至2010年以来，随开采深度增加，冲击地压矿井数量变化规律可知，开采深度平均值由1985年为500m发展为2010年900m左右，冲击地压矿井数量由1982年的30个增加为2010年100多个。由此可知，随着开采深度增加，煤矿动力灾害频度明显增加。因此，应对冲击地压支护问题成为我国煤炭资源开发亟需解决的研究课题。近些年来，也引起了众多学者极大的关注，国内外一些学者研究工作主要集中在耦合支护作用原理及钢支架-外围岩壳耦合作用方法研究。这些支护结构要么支护成本太高，要么不能很好地解决冲击地压对巷道造成的破坏。因此，有必要从抗冲角度提出一些支护结构，本技术就是从缓冲和吸能双重角度考虑，减弱冲击地压对巷道造成的破坏，使得内支撑层可以抵抗缓冲吸收后的弱冲击载荷的作用。为了降低支护成本，并能够有针对性进行支护，本技术仅适用于冲击地压强度小于20MPa的巷道支护。
技术实现思路
本技术所要解决的问题是提供一种能够很好应对冲击地压强度小于20MPa的巷道支护结构。本技术所采用的技术方案是：一种应对冲击地压强度小于20MPa的支护结构，由塑性混凝土层、填充片、U型钢、水泥底板组成，所述塑性混凝土层布置在填充片外层，所述填充片布置在U型钢和水泥底板外层，所述U型钢位于巷道上部和两帮，所述水泥底板位于巷道下部。所述塑性混凝土层铺设的厚度为280mm，主要起到削减压缩波峰值、改善结构周边荷载的分布、降低结构动力响应的缓冲和吸能作用。所述填充片是由塑料纸粘贴在锚网层上制成，主要防止塑性混凝土在填充时掉落和固定塑性混凝土层形状。所述U型钢支护间距为900mm，主要起到支护的整体稳定和支撑抗力作用。本技术具有的优点和积极效果是：本技术采用塑性混凝土层的受到强载荷时发生形变，可以起到缓冲和吸能双重作用，减弱冲击地压对巷道造成的破坏，使得内支撑层可以抵抗缓冲吸收后的弱冲击载荷的作用。从而保护了巷道的完整性。附图说明图1是本技术结构布置示意图。其中：1-塑性混凝土层、2-填充片、3-U型钢、4-水泥底板、5-煤岩体。具体实施方式下面结合附图与具体实施例对本技术进行详细说明。如图1所示，本技术所述的一种应对冲击地压强度小于20MPa的支护结构，由塑性混凝土层(1)、填充片(2)、U型钢(3)、水泥底板(4)组成，所述塑性混凝土层(1)布置在填充片(2)外层，所述填充片(2)布置在U型钢(3)和水泥底板(4)外层，所述U型钢(3)位于巷道上部和两帮，所述水泥底板(4)位于巷道下部。首先对开掘好的巷道架U型钢(3)，然后在U型钢(3)外层和巷道底面铺填充片(2)，最后搅拌机通过管道将混合后的塑性混凝土输送到填充区，填充完成后，再向前布置下一阶段的巷道，巷道布置完成后再铺设水泥底板(4)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应对冲击地压强度小于20MPa的支护结构，由塑性混凝土层、填充片、U型钢、水泥底板组成，其特征是：所述塑性混凝土层布置在填充片外层，所述填充片布置在U型钢和水泥底板外层，所述U型钢位于巷道上部和两帮，所述水泥底板位于巷道下部。

【技术特征摘要】
1.一种应对冲击地压强度小于20MPa的支护结构，由塑性混凝土层、填充片、U型钢、水泥底板组成，其特征是：所述塑性混凝土层布置在填充片外层，所述填充片布置在U型钢和水泥底板外层，所述U型钢位于巷道上部和两帮，所述水泥底板位于巷道下部。2.如权利要求1所述应对冲击地压强度小于20M...

【专利技术属性】
技术研发人员：王麒淞，周强，刘志刚，周荣，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：新型
国别省市：四川;51