煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构，所述煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构包括：底板，所述底板为长方体薄板，沿巷道长度走向铺设；脚手架，所述脚手架搭设在所述底板上，用于提供支撑；碹骨，所述碹骨呈拱状且由所述脚手架支撑在巷道横截面走向方向；模板，所述模板设置在所述碹骨与巷道表面之间，且所述模板的下表面抵实在碹骨的外侧面上；本实用新型专利技术的技术方案是一种深井巷道控制围岩变形的主动支护方法，特别适用于煤层结构较为复杂、软弱岩层裂隙发育的深井巷道。本实用新型专利技术的支护方法采用立模板喷碹，无回弹料，节约材料和成本，减轻了工人的前期施工及后期养护劳动强度，实现矿井巷道质量标准化。

【技术实现步骤摘要】
煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构
本技术属于巷道支护领域，具体涉及适用于煤层结构较为复杂、软弱岩层裂隙发育的深井巷道的煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护方法。
技术介绍
有效控制巷道围岩变形，保证巷道安全通畅，是矿井安全生产的首要条件。在西部地区，大埋深矿井较为少见，煤层结构较为复杂、裂隙发育，与其它地区的地质条件不同，可参考的资料较少。在进入深部开采后，会出现地应力高、采动影响剧烈、围岩结构松软、断裂构造发育的现象。采用综掘施工工艺，锚网喷+锚索支护方式，巷道成型差、受力不均匀；巷道淋水大，喷浆体极易脱落，严重影响成巷施工进度。锚杆(索)孔周边淋水较大，衰竭周期长，喷浆体极易脱落，多次复喷仍效果较差，回弹率高达50％；既起不到喷浆封闭岩面的效果，也满足不了矿井质量标准化和生产进度要求。巷道长期处于受力不均状态；同时存在喷浆期间粉尘污染严重，作业环境差，工人劳动强度繁重，顶板掉喷浆料等一系列安全隐患。因此，开展西部深埋矿井条件下深井巷道的支护方法及其施工工艺的研究有着十分重要的意义。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构及其施工方法。本技术的技术方案是一种深井巷道控制围岩变形的主动支护方法，特别适用于煤层结构较为复杂、软弱岩层裂隙发育的深井巷道。本技术的支护方法采用立模板喷碹，无回弹料，节约材料和成本，减轻了工人的前期施工及后期养护劳动强度，实现矿井巷道质量标准化。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构，优选，所述煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构包括：底板，所述底板为长方体薄板，沿巷道长度走向铺设；脚手架，所述脚手架搭设在所述底板上，用于提供支撑；碹骨，所述碹骨呈拱状且由所述脚手架支撑在巷道横截面走向方向；模板，所述模板设置在所述碹骨与巷道表面之间，且所述模板的下表面抵实在碹骨的外侧面上；混凝土，所述混凝土喷射在所述模板的上表面与巷道表面之间的空隙内，用于形成光面喷射混凝土支护结构。如上所述的一种煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构，优选，所述脚手架包括：横杆：所述横杆位于所述碹骨的拱部下方，且所述横杆两端分别与所述碹骨的帮部内侧面抵实；立杆：所述立杆连接在所述横杆上且与所述横杆交叉垂直，所述立杆下端设在所述底板的上表面处，上端抵触所述碹骨的拱部的内侧面处；斜撑：所述斜撑通过铁丝连接在所述横杆与立杆上，且所述斜撑一端抵触所述碹骨的拱部的内侧面上，另一端固定在底板上；大板：所述大板搭设在所述横杆上，用于作为施工的操作平台；优选地，所述脚手架层高为0.5-1.5m；再优选地，所述脚手架层高为1m，多个所述横杆的间距为1m，多个所述立杆的间距为1m；再优选地，所述斜撑与所述底板的夹角为60°。如上所述的一种煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构，优选，还包括：木撑，所述木撑设在所述碹骨的外侧面与巷道表面之间，用于支撑和稳定所述碹骨；优选地，呈拱状的所述碹骨由两段竖直的帮部和两段弧形拱部组成；再优选地，两段所述帮部均为高1.8m的直墙；两段所述拱部均为长4.428m的圆弧，且两段圆弧拱部组合在一起形成所述碹骨的拱；再优选地，所述碹骨架设间距为1m。如上所述的一种煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构，优选，所述脚手架的下部的左侧设有行车空间、右侧留出过皮带空间；优选地，所述过皮带空间的宽×高＝1.5×1.2m，所述行车空间的宽×高＝2.5×2.2m。一种煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构的施工方法，优选，所述煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护方法包括以下步骤：步骤一，施工准备：准备多架碹骨，并将碹骨通过钢筋拉钩固定在巷道表面；准备优质木板作为模板，木板的数量不少于10m长度的巷道的用量；准备搭设脚手架用的钢管、扣件及优质大板；步骤二，立模安装：稳碹骨前，先根据中腰线将碹骨底脚生根点凿深并找平，然后在施工区域搭设脚手架，并设置扫地杆，使扫地杆紧贴底板，搭设脚手架过程中留出皮带机、行人和过车通道空间；稳碹骨时先直墙后拱，并及时用螺栓连接牢固，并将碹骨固定在脚手架上；碹骨稳好后，从下向上依次对称支模板，每块模板两端用铁丝固定在碹骨上；步骤三，喷浆浇筑及拆模：喷射混凝土采用喷浆机进行，作业前先用清水将巷帮的浮尘冲洗干净，然后将喷头对准模板后方进行喷射，喷浆必须连续、分层、两侧对称进行，每层高500～800mm；喷射完成后必须至少在8小时以后进行拆模，人员站在操作平台上，从上向下依次拆模。如上所述的煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构的施工方法，优选，所述步骤一中，所述优质木板为δ40×200×2000mm的优质木板，且所述木板的数量不少于10m长度的巷道的用量；优选地，所述钢筋拉钩为φ18mm的钢筋拉钩。如上所述的煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构的施工方法，优选，所述步骤二中，所述脚手架在搭设过程中，立杆严格按中线紧贴碹胎内侧搭设，横杆必须延伸到帮并抵实，且所述脚手架内设，斜撑斜撑与地面夹角为60°，并抵实底板；优选地，搭设脚手架用的钢管为Ф48mm钢管，优质大板的厚度为70mm。如上所述的煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构的施工方法，优选，所述步骤三中，喷射混凝土的强度等级为C20，按照水泥：黄沙：碎石＝1：2：2进行配制，水灰比控制在0.4～0.5，速凝剂要按比例均匀加入，掺量为水泥重量的3％；再优选地，施工前，在行人侧和皮带上方，密铺δ70mm的大板作为操作平台，并用8#铁丝与脚手架绑扎固定；再优选地，施工期间，保持模板湿润的同时，在所述模板表面刷一层废旧柴油，用于保证后期拆模比较方便。如上所述的煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构的施工方法，优选，所述步骤三中，喷碹施工从东向西，顺序进行，10m一茬，前后采用脚手架和木模版设置堵头；喷碹断面从帮到拱，交叉顺序进行，最后喷射顶部，便于合龙门。如上所述的煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构的施工方法，优选，所述步骤三中，所述喷浆机设在喷碹施工地点的后方。与最接近的现有技术相比，本技术提供的技术方案具有如下优异效果：1、本技术提供的技术方案有利于安全生产，巷道完全按照拱形浇筑，充分发挥拱形巷道受力均匀，耐压的特点。不会出现局部地点应力集中，改善了前期成型差，受力不均的状况。同时后期维护工程量少，比较安全，节省巷道维修费用。2、本技术提供的技术方案有利于矿井质量标准化，采用该方法施工，巷道观感质量好，作为连接井底车场的开拓大巷，有利于矿上的质量标准化工作的开展。3、本技术提供的技术方案节约材料和成本，采用立模板喷碹，无回弹料，减轻工人的劳动强度，每米平均节省喷射混凝土3.5m3，换算成水泥1.6t、中砂4.1t、碎石4.0t、速凝剂60kg，合计节约材料成本1261元/米；减轻矿井运输系统的工作量，至少减少运输三罐，成本在3000元/米，合计节省成本4261元/米。4、本技术提供的技术方案有利于文明生产，采用该方法，封闭喷浆，减少了以往喷浆对巷道内的管路、皮带、电缆等系统的污染，同时也减少了工人保护电缆、管路、皮带等的工作量。5、本技术提供的技术方案有利于井下通风系统，采用立模喷碹，巷道断面平整，通风阻力小，作为井下主要风流巷道，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构，其特征在于，所述煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构包括：底板，所述底板为长方体薄板，沿巷道长度走向铺设；脚手架，所述脚手架搭设在所述底板上，用于提供支撑；碹骨，所述碹骨呈拱状且由所述脚手架支撑在巷道横截面走向方向；模板，所述模板设置在所述碹骨与巷道表面之间，且所述模板的下表面抵实在碹骨的外侧面上；混凝土，所述混凝土喷射在所述模板的上表面与巷道表面之间的空隙内，用于形成光面喷射混凝土支护结构。

【技术特征摘要】
2018.05.23 CN 20181050222171.一种煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构，其特征在于，所述煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构包括：底板，所述底板为长方体薄板，沿巷道长度走向铺设；脚手架，所述脚手架搭设在所述底板上，用于提供支撑；碹骨，所述碹骨呈拱状且由所述脚手架支撑在巷道横截面走向方向；模板，所述模板设置在所述碹骨与巷道表面之间，且所述模板的下表面抵实在碹骨的外侧面上；混凝土，所述混凝土喷射在所述模板的上表面与巷道表面之间的空隙内，用于形成光面喷射混凝土支护结构。2.如权利要求1所述的一种煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构，其特征在于，所述脚手架包括：横杆：所述横杆位于所述碹骨的拱部下方，且所述横杆两端分别与所述碹骨的帮部内侧面抵实；立杆：所述立杆连接在所述横杆上且与所述横杆交叉垂直，所述立杆下端设在所述底板的上表面处，上端抵触所述碹骨的拱部的内侧面处；斜撑：所述斜撑通过铁丝连接在所述横杆与立杆上，且所述斜撑一端抵触所述碹骨的拱部的内侧面上，另一端固定在底板上；大板：所述大板搭设在所述横杆上，用于作为施工的操作平台。3.如权利要求2所述的一种煤矿深井巷道光面喷射混凝土支护结构，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷成祥，李守好，方基祥，段寅，彭世龙，张振，程雁斌，
申请(专利权)人：淮矿西部煤矿投资管理有限公司，内蒙古银宏能源开发有限公司，安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15