【技术实现步骤摘要】
本技术属于矿山竖井支护，更具体的说涉及一种深竖井施工安全防护结构。
技术介绍
1、目前，国内外资源开采发展的现状已表明，1500-2000m深度范围的资源开采将趋于常态。相应地，竖井开拓的优势也将逐渐凸显。但是，深竖井的推广应用需要着重考虑非均匀水平围压和高水平地应力带来的一系列问题：在非均匀水平地应力条件下，圆形竖井断面结构在最小水平主应力方向会产生应力集中，即使是采用短掘短砌的施工方式，对于岩体质量较差的井筒通常也会产生剪切破坏、岩帮垮塌，威胁到施工作业期间的人员安全；在高水平地应力作用下，会产生岩爆等剧烈的冲击地压灾害，严重影响竖井施工进度和安全。
2、基于以上问题，急需一种深竖井施工安全防护结构，能够解决竖井施工期间的人员作业安全和安全防护问题，提高井筒未支护区域的围岩稳定性，保证安全、高效生产。
技术实现思路
1、为了克服
技术介绍
中存在的问题，本技术专利提供了一种深竖井施工安全防护结构，能够提高和充分利用了围岩自承能力，提供高强度安全防护，且施工工艺简单，结构稳定性强。
2、为了实现上述目的，本技术是通过以下技术方案实现的：一种深竖井施工安全防护结构，包括：液压模板、浇筑井壁、钢筋约束带，与若干个组合约束梁、约束前探梁、横向锚杆；所述液压模板与浇筑井壁从内向外依次与竖井井筒围岩紧贴设置；所述组合约束梁包括：单向空心套筒与套管桩，所述单向空心套筒设置在浇筑井壁中，套管桩设置在单向空心套筒中；所述约束前探梁安装在竖井井筒的围岩中；所述横向锚杆水平安装在
3、进一步的，所述组合约束梁、约束前探梁与横向锚杆安装分布于竖井井筒掘进横断面分布的最小水平主应力方向范围内，分布范围为沿最小水平主应力方向两侧井筒各60°。
4、进一步的，所述单向空心套筒的一端封闭，另一端设置有可打开的密封塞；所述单向空心套筒的封闭端朝上且竖直紧贴围岩。
5、进一步的，所述横向锚杆上设置有用于支撑和稳固锚杆的托盘；所述横向锚杆通过托盘与钢筋约束带固定连接。
6、本技术有益效果：1.本技术通过对深竖井非均压应力场和围岩破坏特征分析，在最小水平主应力方向的特定分布范围内设置深竖井施工安全防护结构，提高了防护作业的针对性和有效性；2.本技术通过液压模板、浇筑井壁和围岩为主要受力基础，形成了稳定结构体，且液压模板与浇筑井壁能够为组合约束梁的上端提供较大的支撑力，再通过设置横向锚杆，能够为组合约束梁的下端提供有效的约束力，以此形成稳定的支护结构体；同时，以单向空心套管和套管桩组成的组合约束梁，方便组装与施工，能够很大程度地减小围岩暴露时间，为井下作业人员提供及时防护；3.本技术通过设置约束前探梁与钢筋约束带，通过自身的锚固力和稳定的约束结构，显著提高了围岩稳定性，能够有效控制在下掘过程中井筒围岩的垮塌和应力释放，形成超前防护、加固结构，保障了作业安全。
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1.一种深竖井施工安全防护结构，其特征是：包括液压模板（1）、浇筑井壁（2）、钢筋约束带（7），与若干个组合约束梁（11）、约束前探梁（9）、横向锚杆（8）；所述液压模板（1）与浇筑井壁（2）从内向外依次与竖井井筒的围岩（5）紧贴设置；所述组合约束梁（11）包括：单向空心套筒（3）与套管桩（4），所述单向空心套筒（3）设置在浇筑井壁（2）中，套管桩（4）设置在单向空心套筒（3）中；所述约束前探梁（9）安装在围岩（5）中；所述横向锚杆（8）水平安装在围岩（5）中；所述钢筋约束带（7）与组合约束梁（11）的套管桩（4）、横向锚杆（8）、约束前探梁（9）固定连接。
2.根据权利要求1 所述的一种深竖井施工安全防护结构，其特征是：所述若干个组合约束梁（11）、横向锚杆（8）、约束前探梁（9）安装分布于竖井井筒掘进横断面分布的最小水平主应力方向σmin范围内，分布范围a为沿最小水平主应力方向σmin两侧的各60°。
3.根据权利要求1 或2所述的一种深竖井施工安全防护结构，其特征是：所述围岩（5）上以5-20°的竖向外倾角设置有若干个约束前探梁钻孔（10），约束前探
4.根据权利要求3所述的一种深竖井施工安全防护结构，其特征是：所述约束前探梁钻孔（10）的旁边水平设置有锚杆钻孔（13），所述横向锚杆（8）水平安装在锚杆钻孔（13）中。
5.根据权利要求1或2 所述的一种深竖井施工安全防护结构，其特征是：所述单向空心套筒（3）的一端封闭，另一端设置有可打开的密封塞（301）；所述单向空心套筒（3）的封闭端朝上且竖直紧贴围岩（5）。
6.根据权利要求1或2 所述的一种深竖井施工安全防护结构，其特征是：所述横向锚杆（8）上设置有用于支撑和稳固锚杆的托盘（6）；所述横向锚杆（8）通过托盘（6）与钢筋约束带（7）固定连接。
...【技术特征摘要】
1.一种深竖井施工安全防护结构，其特征是：包括液压模板（1）、浇筑井壁（2）、钢筋约束带（7），与若干个组合约束梁（11）、约束前探梁（9）、横向锚杆（8）；所述液压模板（1）与浇筑井壁（2）从内向外依次与竖井井筒的围岩（5）紧贴设置；所述组合约束梁（11）包括：单向空心套筒（3）与套管桩（4），所述单向空心套筒（3）设置在浇筑井壁（2）中，套管桩（4）设置在单向空心套筒（3）中；所述约束前探梁（9）安装在围岩（5）中；所述横向锚杆（8）水平安装在围岩（5）中；所述钢筋约束带（7）与组合约束梁（11）的套管桩（4）、横向锚杆（8）、约束前探梁（9）固定连接。
2.根据权利要求1 所述的一种深竖井施工安全防护结构，其特征是：所述若干个组合约束梁（11）、横向锚杆（8）、约束前探梁（9）安装分布于竖井井筒掘进横断面分布的最小水平主应力方向σmin范围内，分布范围a为沿最小水平主应力方向σmin两侧的各60°。
3.根据权利要求1 或2所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：方旭刚，张帅帅，雷添文，汪小东，周关虎，周福，雷显权，米朝辉，余一松，谢正明，崔鹏，肖磊，黄章韬，
申请(专利权)人：云南驰宏锌锗股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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