破碎围岩巷道三区协同耦合支护系统技术方案

破碎围岩巷道三区协同耦合支护系统，包括深度支护结构和周向表面支护结构；深度支护结构包括若干条三区协同支护组合锚杆；三区协同支护组合锚杆沿巷道的顶板、两帮和底板的周向均匀布置并贯穿锚固破裂区、塑性区和弹性区；周向表面支护结构包括钢梁、金属网和混凝土硬化层，钢梁和金属网配合沿巷道的顶板、两帮进行支护，混凝土硬化层铺设在巷道的底板上。本实用新型专利技术将“破裂区、塑性区和弹性区”三个区域组合成一个整体，有效提高了巷道围岩的整体承载能力和抗变形能力，可以有效避免破裂区或塑性区出现的垮冒现象，充分调动弹性区的承载能力，确保了巷道围岩的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
破碎围岩巷道三区协同耦合支护系统
本技术属于矿山支护工程锚索支护
，具体涉及破碎围岩巷道三区协同耦合支护系统。
技术介绍
在煤矿巷道支护工程中，锚索支护是顶板支护的常用形式。煤矿常用的锚索是7股或19股的钢绞线结构，常用的锚索直径为15.2mm、17.8mm、20mm、22mm。与锚杆支护相比，锚索具有强度大、长度大的优点，锚索能够锚固到顶板深部稳定岩层中，因此锚索支护对顶板稳定性控制具有显著成效。但是，随着煤炭资源的逐步开采，巷道围岩应力环境逐渐恶化，在大变形巷道、软弱围岩巷道及高应力动压巷道中，锚索破断问题日益凸显。在一些复杂困难条件下，一些直径22mm的高强锚索甚至也出现了破断。现场观测表明，锚索破断的位置均出现靠近孔口的前1/3段，或者剪切错动的岩层的层理面处；由断口形态来看，锚索是在“剪破坏和拉破坏”共同作用下的破断。究其原因，当前锚索支护主要存在“局部应力集中、钢绞线在拉剪作用下被各个击破而逐根（股）破断”的技术难题，如何提高锚索应力集中段的抗拉强度、抗剪强度以及钢绞线的整体性，成为解决锚索破断的关键问题。
技术实现思路
本技术为克服现有技术存在的问题，提供一种破碎围岩巷道本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.破碎围岩巷道三区协同耦合支护系统，其特征在于：包括深度支护结构和周向表面支护结构；深度支护结构包括若干条三区协同支护组合锚杆，所述的三区为破裂区、塑性区和弹性区，紧邻巷道的为破裂区，破裂区内侧为塑性区，塑性区内侧为弹性区；三区协同支护组合锚杆沿巷道的顶板、两帮和底板的周向均匀布置并贯穿锚固破裂区、塑性区和弹性区；周向表面支护结构包括钢梁、金属网和混凝土硬化层，钢梁和金属网配合沿巷道的顶板、两帮进行支护，混凝土硬化层铺设在巷道的底板上。

【技术特征摘要】
1.破碎围岩巷道三区协同耦合支护系统，其特征在于：包括深度支护结构和周向表面支护结构；深度支护结构包括若干条三区协同支护组合锚杆，所述的三区为破裂区、塑性区和弹性区，紧邻巷道的为破裂区，破裂区内侧为塑性区，塑性区内侧为弹性区；三区协同支护组合锚杆沿巷道的顶板、两帮和底板的周向均匀布置并贯穿锚固破裂区、塑性区和弹性区；周向表面支护结构包括钢梁、金属网和混凝土硬化层，钢梁和金属网配合沿巷道的顶板、两帮进行支护，混凝土硬化层铺设在巷道的底板上。2.如权利要求1所述的破碎围岩巷道三区协同耦合支护系统，其特征在于：三区协同支护组合锚杆包括螺纹钢杆体、连接管、中空杆体、托盘和螺母，螺纹钢杆体的外端通过连接管与中空杆体的内端同轴向连接为一体，中空杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖同强，李宝富，陈恒光，韩小光，李化敏，尹士花，王文，王子林，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：新型
国别省市：河南,41