[发明专利]一种组合式超前支护结构方法

说明书

本发明公开了一种组合式超前支护结构方法，包括管棚，所述呈拱形分布的管棚一端插入所述巷道断面轮廓线的围岩中，所述管棚裸露的一端相邻两个管棚之间采用矩形框进行焊接，所述锚杆的另一端插入所述巷道断面轮廓线的围岩中，所述锚杆裸露的一端设有所述托盘，所述托盘和所述锚杆的裸露一端一同穿过所述矩形框，使所述托盘托住所述矩形框并通过螺母锁紧，所述管棚和所述锚杆插入所述巷道断面的一端通过砂浆与围岩固定；本发明的有益效果管棚与锚杆的组合式支护，锚杆的插入，在层理较多或者破碎的岩层中可提高顶板岩层的抗弯强度，减少各岩层层面滑移、离层和塌落的现象，从而保证巷道的稳定性；本发明结构简单施工速度快、周期短，效果好。

技术领域

本发明涉及煤矿井下支护设备领域，具体涉及一种组合式超前支护结构方法。

技术背景

为防止巷道出现坍塌破坏等情况，巷道在开挖前都需要进行超前支护进行加固，目前主要采用小导管注浆加固和管棚注浆加固两种方式；小导管注浆加固是沿开挖外轮廓线向前以一定角度打入管壁带有小孔的导管，且以一定压力向管内压注起胶结作用的浆液，待其硬化后围岩得到预加固；管棚注浆加固是指依靠浆液压力，将破碎围岩或土层压裂成缝用浆液充填、固结，通过压密作用达到加固和堵水的作用；但是当遇到土层层理多，岩层破碎严重时，采用以上支护方式施工时间长，工艺复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供施工速度快、周期短，效果好的组合式超前支护结构方法。

一种组合式超前支护结构方法，包括巷道断面、管棚、锚杆、矩形框和托盘；

将所述呈拱形分布的管棚一端插入所述巷道断面轮廓线的围岩中，所述管棚另一端裸露，所述管棚裸露的一端相邻两个管棚之间采用矩形框进行焊接，所述两个相邻管棚的中间位置设置所述锚杆一端，所述锚杆的另一端插入所述巷道断面轮廓线的围岩中，所述锚杆裸露的一端设有所述托盘，所述托盘和所述锚杆的裸露一端一同穿过所述矩形框，使所述托盘托住所述矩形框并通过螺母锁紧，所述管棚和所述锚杆插入所述巷道断面的一端通过砂浆与围岩固定。

所述管棚使用空心钢管，并在所述光碰上设置呈梅花形布置的渗浆孔。

所述相邻管棚的间距沿弧长为400-500mm.

所述管棚的外倾角为2°～5°，所述的锚杆的外倾角为10°～15°。

本发明在使用时，先用用钻机以外插角2°～5°向断面外轮廓线处的围岩中钻孔，使孔沿外轮廓线呈拱形分布，钻孔间距沿弧长为400mm-500mm，孔内插入管棚；每两个相邻的管棚中间位置处通过钻机以10°～15°向外轮廓线处的围岩中再次钻孔，这些孔内插入锚杆，向管棚管内和锚杆孔内均注浆，最后，相邻的两管棚之间均通过矩形框焊接，锚杆端处均设置托盘，使托盘托住矩形框并用螺母锁紧。待砂浆强度达到75％时，就可以进行巷道的开挖。

本发明的有益效果为：管棚与锚杆的组合式支护，锚杆的插入，在层理较多或者破碎的岩层中可提高顶板岩层的抗弯强度，减少各岩层层面滑移、离层和塌落的现象，从而保证巷道的稳定性；矩形框的焊接和锚杆托盘的固定连接，可以防止管棚和锚杆发生位移和沉降，起到固定的作用，本发明结构简单施工速度快、周期短，效果好。

附图说明

图1为所述管棚在巷道断面结构图

图2为管棚、锚杆和矩形框的组合图

其中1、巷道断面，2、管棚，3、锚杆，4、矩形框，5、托盘。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

一种组合式超前支护结构方法，包括巷道断面1、管棚2、锚杆3、矩形框4和托盘5；