巷道支护结构及巷道支护设置方法技术

本发明专利技术提供一种巷道支护结构及巷道支护设置方法，本发明专利技术涉及巷道支护领域，提供一种巷道支护结构包括：第一喷层喷涂在巷道的表面，第一喷层具有多孔介质结构；锚固结构的一端贯穿第一喷层置于巷道中，锚固结构的另一端置于第一喷层远离巷道的一面，且锚固结构设置有预紧力。本发明专利技术提供的巷道支护结构，通过在巷道表面设置具有多孔介质结构的第一喷层，从而具有良好的吸能效果，还可以对到达表层围岩的冲击波进行散射、衰减，减少对巷道围岩的破坏；在第一喷层上设置锚固结构，使锚固结构与第一喷层具有预紧力，加固第一喷层的同时，第一喷层还能有效的均化冲击力在锚固结构上的应力分布，保护锚固结构，降低锚固结构的变形和破坏。和破坏。和破坏。

【技术实现步骤摘要】
巷道支护结构及巷道支护设置方法


[0001]本专利技术涉及巷道支护
，尤其涉及一种巷道支护结构及巷道支护设置方法。

技术介绍

[0002]目前全球冲击地压灾害越来越严重，其中巷道冲击地压占比最大，冲击地压引起的重大伤亡事故中绝大多数是冲击导致的巷道大面积冒顶所致。除了冲击地压条件外，矿震、采动动压等及其引起的矿压活动也会产生一定的动载冲击波。
[0003]冲击地压、矿震、强烈采动动压等条件影响下的巷道围岩受动载荷的冲击破坏严重，节理张开，裂隙发育，围岩完整性和承载力大大下降。
[0004]巷道围岩在冲击动载荷下的破坏速度快、范围大、持续时间长；特别是浅部围岩，受冲击波的反射拉伸作用产生破坏且不断向深部发展，在扩容变形及冲击震动的双重影响下破碎严重。为防治冲击地压灾害，巷道围岩内部一定范围内还需进行大直径钻孔、深孔爆破等作业，这将进一步加剧巷道围岩特别是表层围岩的损伤破坏。
[0005]表层围岩碎胀扩容及冲击动载产生的振动使得围岩碎胀掉落或者表面喷射的普通脆性混凝土开裂破坏、脱落，进而易造成锚固结构锚索失效，围岩大面积破坏甚至产生灾变。
[0006]如果不对此类巷道进行合理的支护和防护，频繁的动载荷冲击会使得表层煤岩体的损伤逐渐累加，直至破坏。不合理的支护防护也会在持续的冲击下很快发生破坏失效，进而导致围岩逐渐破坏变形。
[0007]目前大部分巷道的内表面喷射普通混凝土性脆，不抗拉、不抗剪，且不具有可压缩让压特性，在载荷及围岩变形作用下容易破坏，不具有良好的支护效果。/>
技术实现思路

[0008]本专利技术提供一种巷道支护结构及巷道支护设置方法，用以解决现有技术中巷道支护结构在载荷及围岩变形作用下容易破坏，不具有良好的支护效果的缺陷，实现巷道支护结构的防护效果，采用具有多孔介质结构的第一喷层和贯穿第一喷层的锚固结构，提高巷道受到冲击载荷时，对冲击力的缓冲和吸能效果。
[0009]本专利技术提供一种巷道支护结构，包括：
[0010]第一喷层，所述第一喷层喷涂在巷道的表面，所述第一喷层具有多孔介质结构；
[0011]锚固结构，所述锚固结构的一端贯穿所述第一喷层置于所述巷道中，所述锚固结构的另一端置于所述第一喷层远离所述巷道的一面，且所述锚固结构设置有预紧力。
[0012]根据本专利技术提供的巷道支护结构，还包括第二喷层，所述第二喷层喷涂在所述第一喷层和所述锚固结构表面；
[0013]其中，所述第二喷层的材料具有韧性。
[0014]根据本专利技术提供的巷道支护结构，还包括钢支架，所述钢支架设置在所述第二喷
层的表面，所述钢支架沿所述巷道的长度方向间隔设置。
[0015]根据本专利技术提供的巷道支护结构，还包括液压支架，所述液压支架设置在所述第二喷层的表面，所述液压支架沿所述巷道的长度方向等间距设置。
[0016]根据本专利技术提供的巷道支护结构，还包括网结构层，所述网结构层铺设在所述第一喷层表面，所述锚固结构的一端贯穿所述网结构层，所述锚固结构的另一端置于所述网结构层远离所述第一喷层的一面；
[0017]所述锚固结构与所述网结构层之间设置有所述预紧力。
[0018]根据本专利技术提供的巷道支护结构，所述第一喷层的总压缩变形量大于等于所述第一喷层厚度的50％。
[0019]根据本专利技术提供的巷道支护结构，在所述锚固结构与所述第一喷层设置预紧力的预紧阶段，所述第一喷层的第一压缩变形量小于所述第一喷层的总压缩变形量的5％。
[0020]根据本专利技术提供的巷道支护结构，在所述巷道受到第一阶段动载力冲击时，所述第一喷层的压缩变形量为第二压缩变形量；
[0021]在所述巷道受到第二阶段动载力冲击时，所述第一喷层的压缩变形量为第三压缩变形量；
[0022]其中，所述第一阶段动载力的力值小于所述第二阶段动载力的力值，所述第二压缩变形量小于所述第三压缩变形量。
[0023]根据本专利技术提供的巷道支护结构，所述第二压缩变形量大于等于所述第一喷层的总压缩变形量的40％；所述第三压缩变形量大于等于所述第一喷层的总压缩变形量的55％。
[0024]本专利技术还提供了一种巷道支护设置方法，包括：
[0025]在巷道的围岩表面喷涂第一喷层；
[0026]在所述第一喷层强度稳定后，在所述第一喷层上铺设网结构层；
[0027]在所述网结构层表面设置锚固结构；
[0028]在所述网结构层上喷涂第二喷层。
[0029]本专利技术提供的巷道支护结构，通过在巷道表面设置具有多孔介质结构的第一喷层，从而具有良好的吸能效果，还可以对到达表层围岩的冲击波进行散射和衰减，减少对巷道围岩的破坏；在第一喷层上设置锚固结构，使锚固结构与第一喷层具有预紧力，加固第一喷层的同时，第一喷层还能有效的均化冲击力在锚固结构上的应力分布，保护锚固结构，降低锚固结构的变形和破坏。
[0030]进一步，在本专利技术提供的巷道支护设置方法中，由于具备如上所述的巷道支护结构，因此同样具备如上所述的各种优势。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1是本专利技术提供的巷道支护结构的局部示意图；
[0033]图2是本专利技术提供的巷道支护结构的结构示意图之一；
[0034]图3是本专利技术提供的巷道支护结构的结构示意图之二；
[0035]图4是本专利技术提供的巷道支护结构的结构示意图之三；
[0036]图5是本专利技术提供的巷道支护结构的结构示意图之四；
[0037]图6是本专利技术提供的巷道支护结构的第一喷层受力后的压缩变形量的变化曲线图；
[0038]图7是本专利技术提供的巷道支护设置方法步骤流程图。
[0039]附图标记：
[0040]100：第一喷层；200：锚固结构；201：杆体；202：托板；203：紧固件；210：锚杆；220：锚索；300：第二喷层；400：网结构层；500：钢支架；600：液压支架。
具体实施方式
[0041]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0042]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种巷道支护结构，其特征在于，包括：第一喷层，所述第一喷层喷涂在巷道的表面，所述第一喷层具有多孔介质结构；锚固结构，所述锚固结构的一端贯穿所述第一喷层置于所述巷道中，所述锚固结构的另一端置于所述第一喷层远离所述巷道的一面，且所述锚固结构设置有预紧力。2.根据权利要求1所述的巷道支护结构，其特征在于，还包括第二喷层，所述第二喷层喷涂在所述第一喷层和所述锚固结构表面；其中，所述第二喷层的材料具有韧性。3.根据权利要求2所述的巷道支护结构，其特征在于，还包括钢支架，所述钢支架设置在所述第二喷层的表面，所述钢支架沿所述巷道的长度方向间隔设置。4.根据权利要求2所述的巷道支护结构，其特征在于，还包括液压支架，所述液压支架设置在所述第二喷层的表面，所述液压支架沿所述巷道的长度方向等间距设置。5.根据权利要求1或2所述的巷道支护结构，其特征在于，还包括网结构层，所述网结构层铺设在所述第一喷层表面，所述锚固结构的一端贯穿所述网结构层，所述锚固结构的另一端置于所述网结构层远离所述第一喷层的一面；所述锚固结构与所述网结构层之间设置有所述预紧力。6.根据权利要求1至4中...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚晓威，鞠文君，吴拥政，吴志刚，付玉凯，孟宪志，陈金宇，李中伟，
申请(专利权)人：中煤科工开采研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：