一种防止高应力巷道侧帮大变形滑移结构及方法技术

一种防止高应力巷道侧帮大变形滑移结构及方法，由高应力巷帮，高强度低松弛大直径锚索，槽钢，长方体联接器和锁具构成。通过设置多根连结有控帮装置的高强度低松弛大直径倾斜锚索将高应力巷道顶底板围岩和两帮组合成一个整体，其中上下倾斜锚索的孔口外露端部分顺序穿过金属槽钢和长方体联接器，锚索施加高预应力后使双口金属槽钢紧固于高应力巷帮中部区域，而长方体联接器紧固密贴于金属槽钢的内侧中部位置，增强高应力巷道侧帮煤层抗压强度，限制侧帮煤岩的大变形滑移，保障高应力巷道两帮支护稳定性，整体结构简单合理，安全系数高，材料加工安装方便，成本低，效果好，具有广泛的实用性和推广价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种防止高应カ巷道侧帮大变形滑移结构及方法，尤其适用于隧道或煤矿井下高应カ巷道加强支护。
技术介绍
高应カ巷道从应カ形成类型方面可划分为构造应力型和工程扰动型两大类。构造应カ型高应カ巷道主要是将开掘巷道布置在随地壳运动自然形成的天然高应カ区域带，如褶皱断层区域；工程扰动型高应カ巷道是由于受邻近工作面回采扰动影响及空间立体交叉巷道掘进翻修等工程扰动而导致巷道高支承应力。随着我国煤矿开采深度的増加，地质条件日趋复杂，生产采掘衔接紧张局面状况日趋增多，井下高应カ困难巷道数量不断增加但与之对应的支护安全状况未有明显改观，大面积突发性垮帮事故呈上升趋势。近年来对高应カ困难巷道顶板安全控制方面已开展了大量研究，并已取得了良好的现场支护效果，采用各种方法強化了高应カ巷道顶板支护强度，但对同样承受高应カ的侧帮研究相对欠缺，与顶板控制相匹配的高强巷帮控制结构研究较少，导致高应カ巷道两帮围岩出现大变形滑移甚至垮帮事故。目前，控制高应カ巷道侧帮围岩变形的主要支护方法有①锚杆索混合支护金属槽钢配合锚索支护；③锚杆注浆支护；④锚杆索与钢棚联合支护。上述四种控制方法对于不同应カ煤帮的变形滑移均起到一定作用，方法ー难以形成高强支护结构，适合于围岩应カ较小时巷道两帮控制；方法二通过对锚索施加高预紧力，对于小范围的巷帮围岩变形能起到一定的支护效果，但由于锁具锁紧于槽钢开ロ处，在锚索高预紧カ和煤帮高应カ的叠合作用下，导致严重的应カ集中，高应カ巷道两帮槽钢开ロ处周边围岩出现大量裂隙，且开ロ处极易发生撕裂，破坏了高应カ巷帮整体结构；方法三和方法四控制效果较好，但エ序复杂，支护材料成本高，难以在高应カ巷道中进行大量推广性使用。因此，研究一套既能有效控制高应カ巷道侧帮大变形滑移结构，又具有大范围推广价值的控制方法尤为必要。
技术实现思路
一.专利技术目的本专利技术的目的是针对已有技术存在的不足，提供ー种防止高应カ巷道侧帮大变形滑移结构及方法，它能增加高应カ巷道侧帮的围岩强度，限制侧帮围岩的大变形滑移，保障侧帮支护稳定性，而且形成的结构所需支护材料成本低，具有良好的工程实际效果。ニ·技术方案本申请的防止高应カ巷道侧帮大变形滑移结构及方法由高应カ巷帮1，高強度低松弛大直径锚索2，槽钢3，长方体联接器4和锁具5构成。高強度低松弛大直径锚索2材质为IX 19丝钢绞线，排距为O. 8-2. 4m，直径为17_22mm，预紧カ为120-250KN。高强度低松弛大直径锚索2穿过槽钢3及对应的高应カ巷帮上的两孔，通过锁具锚固在高应カ巷帮中，其与高应カ巷帮垂直方向夹角为5-85°。、高应カ巷帮I上部和下部区域两圆孔直径为17-35mm，间距为l_6m，圆孔深度为4-12m，圆孔内树脂锚固剂的总长度为I. 2-4. Sm。具体实施步骤为巷道开掘后，利用锚索钻机向侧帮上部和下部区域钻两圆孔，将槽钢3沿巷道轴向垂直方向安装于高应カ巷帮1，具体步骤为在高应カ巷帮上打两孔，然后在上下孔加装锚固好锚索；将槽钢腹板紧贴巷帮，上锚索和下锚索分别穿过槽钢孔和长方体联接器圆孔，施加预紧カ后用锁具锁紫；槽钢3腹板与高应カ巷帮I完全呈面接触，并使得槽钢3上的两孔孔一 6和孔ニ 7与高应カ巷帮I上两圆孔基本重合，然后向高应カ巷帮I圆孔内依次放入一定数量的树脂锚固剂，利用高强低松弛大直径锚索2将树脂锚固剂压入孔底，采用锚索钻机搅拌树脂锚固剂，使高强低松弛大直径锚索2 —端完全锚固于深部围岩中，高强低松弛大直径锚索2另一端顺序穿过槽钢3圆孔孔一 6和长方体联接器4中的圆孔孔一 8和孔ニ 9，利用锚索钻机张拉高强低松弛抗大直径锚索2后用锁具5锁紧，采用同样的施工方法对高应カ巷帮I下部区域 钻孔加装高强低松弛大直径锚索2，并将高强低松弛大直径锚索2顺序穿过槽钢3上的圆孔孔ニ 7和长方体联接器4上的圆孔孔三10和孔四11，从上下方向调整长方体联接器4，使得长方体联接器4固定于槽钢3内侧中部位置处，利用锚索钻机张拉高强低松弛大直径锚索2后用锁具5锁紧，随着巷道向前掘进，保持一定排距顺序施工。三.技术效果本专利技术设置多根连结有控帮装置的高強度低松弛大直径倾斜锚索将顶底板围岩和两帮组合成ー个整体，由于将锚索锁具分别设置于长方体联接器两对侧边，避免了金属槽钢孔ロ处形成集中应力，使支护应力分布趋于分散，承受高应力巷道侧帮在金属槽钢和紧固长方体联接器的双重控制下有效避免了出现大变形滑移。同时，长方体联接器紧固密贴于金属槽钢内侧中部位置，提高了高应カ巷道侧帮的围岩强度，限制侧帮围岩出现大变形滑移，保障侧帮支护稳定性，整体结构简单合理，安全系数高，材料加工安装方便，效果好，成本低，具有广泛的实用性和良好的推广价值。附图说明附图I是本专利技术示意图。附图2是槽钢结构示意图。附图3是长方体联接器结构示意图。具体实施例方式下面将结合附图中的一个实施例对本专利技术作进ー步的描述本专利技术ー种防止高应カ巷道侧帮大变形滑移方法，采用高应カ巷帮1，高应カ巷帮由巷道顶底之间两侧承受高应力的煤岩介质组成，高強度低松弛大直径锚索2，槽钢3，长方体联接器4和锁具5。具体实施步骤为巷道开掘后，利用锚索钻机向高应カ巷帮上部和下部区域钻两圆孔，将槽钢3沿巷道轴向垂直方向安装于高应カ巷帮1，具体步骤为在高应カ巷帮上打两孔，然后在上下孔加装锚固好锚索；将槽钢腹板紧贴巷帮，上锚索和下锚索分别穿过槽钢孔和长方体联接器圆孔，施加预紧カ后用锁具锁紧；槽钢3腹板与高应カ巷帮I完全呈面接触，并使得槽钢3上的两孔孔一 6和孔ニ 7与高应カ巷帮I上两圆孔基本重合，然后向高应カ巷帮I圆孔内依次放入一定数量的树脂锚固剂，利用高强低松弛大直径锚索2将树脂锚固剂压入孔底，采用锚索钻机搅拌树脂锚固剂，使高强低松弛大直径锚索2一端完全锚固于深部围岩中，高强低松弛大直径锚索2另一端顺序穿过槽钢3圆孔孔一 6和长方体联接器4中的圆孔孔一 8和孔ニ 9，利用锚索钻机张拉高强低松弛抗大直径锚索2后用锁具5锁紧，采用同样的施工方法对高应カ巷帮I下部区域钻孔加装高强低松弛大直径锚索2，并将高强低松弛大直径锚索2顺序穿过槽钢3上的圆孔孔ニ 7和长方体联接器4上的圆孔孔三10和孔四11，从上下方向调整长方体联接器4，使得长方体联接器4固定于槽钢3内侧中部位置处，利用锚索钻机张拉高强低松弛大直径锚索2后用锁具5锁紧，随着巷道向前掘进，保持一定排距顺序施工。高強度低松弛大直径锚索2结构为I X 19丝钢绞线，排距为O. 8-2. 4m，直径为17-22mm，预紧カ为120-250KN，高应カ巷帮I上部和下部区域两圆孔直径为17-35mm，间距为l_6m，高強度低松弛大直径锚索与高应カ巷帮垂直方向夹 角为5-85°，圆孔深度为4-12m，圆孔内树脂锚固剂的总长度为I. 2-4. 8m。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止高应力巷道侧帮大变形滑移结构，其特征在于：它包括高应力巷帮(1)，高应力巷帮(1)由巷道顶底之间两侧承受高应力的煤岩介质组成，高强度低松弛大直径锚索(2)，槽钢(3)，长方体联接器(4)和锁具(5)，所述的高强度低松弛大直径锚索(2)结构为1×19丝钢绞线，排距为0.8？2.4m，直径为17？22mm，预紧力为约120？250KN，高应力巷帮(1)上部和下部区域两圆孔直径为17？35mm，间距为1？6m，高强度低松弛大直径锚索(2)穿过槽钢(3)及对应的高应力巷帮(1)上的两孔，通过锁具(5)锚固在高应力巷帮(1)中，其与高应力巷帮(1)垂直方向夹角为5？85°，所述圆孔深度为4？12m，圆孔内树脂锚固剂的总长度为1.2？4.8m。

【技术特征摘要】
1.一种防止高应力巷道侧帮大变形滑移结构，其特征在于它包括高应力巷帮(1)，高应力巷帮(I)由巷道顶底之间两侧承受高应力的煤岩介质组成，高强度低松弛大直径锚索(2)，槽钢(3)，长方体联接器(4)和锁具(5)，所述的高强度低松弛大直径锚索(2)结构为IX 19丝钢绞线，排距为0. 8-2. 4m,直径为17_22mm，预紧力为约120-250KN，高应力巷帮(I)上部和下部区域两圆孔直径为17-35mm，间距为l_6m，高强度低松弛大直径锚索(2)穿过槽钢(3)及对应的高应力巷帮(I)上的两孔，通过锁具(5)锚固在高应力巷帮(I)中，其与高应力巷帮(I)垂直方向夹角为5-85°，所述圆孔深度为4-12m，圆孔内树脂锚固剂的总长度为 I. 2-4. 8mo2.一种应用权利要求I所述的防止高应力巷道侧帮大变形滑移结构的方法，其施工步骤为巷道开掘后，利用锚索钻机向高应力巷帮(I)上部和下部区域钻两圆孔，将槽钢(3)沿巷道轴向垂直方向安装于高应力巷帮(I)，具体步骤为在高应力巷帮上打两孔，然后在 上下孔加装锚固好锚索；将槽钢腹板紧贴巷帮，上...

【专利技术属性】
技术研发人员：严红，
申请(专利权)人：严红，
类型：发明
国别省市：