[发明专利]一种煤矿大断面掘进巷道组合支护结构

说明书

本发明涉及巷道支护技术领域，且公开了一种煤矿大断面掘进巷道组合支护结构，包括呈辐射状打入围岩内的多个注浆锚杆，所述注浆锚杆包括开设有注浆孔的杆体以及滑动设置在杆体尾端的筒体，所述筒体内设置有滑动套设在杆体尾端的泄力管，所述泄力管上形成有内径小于杆体外径的可形变部，所述泄力管内滑动设置有内阻浆塞，所述杆体受到的轴向挤压力驱使杆体推动内阻浆塞滑动以使可形变部向外变形泄力。本发明，不会出现围岩对注浆锚杆的挤压力大于杆体自身的最大应力的情况，从而不会造成杆体的断裂，使注浆锚杆不易失效，进而不易产生围岩垮冒的风险。

技术领域

本发明涉及巷道支护技术领域，具体涉及一种煤矿大断面掘进巷道组合支护结构。

背景技术

在煤矿开采中，巷道是在地表与矿体之间钻凿出的用来运矿、通风、排水等作用的各种通路，巷道的抗变形能力将直接影响采矿工人的生命安全。而巷道的抗变形能力主要依靠组合支护结构的支撑和保护，显然组合支护结构的好坏将直接影响煤矿开采过程中的安全是否可靠。

现有的支护结构主要采用第一混凝土喷浆层+钢丝绳网+第二混凝土喷浆层+钢支架+锚杆的组合形式，使整个支护系统形成多层支护圈体，多层支护圈体共同形成对巷道的内部承载支护结构，以提升巷道的稳定性和抗变形能力。

其中，锚杆在整个支护结构中具有非常重要的作用，锚杆所具有的高强度抗拉抗压能力，可承受来自巷道围岩内部的轴向和径向作用力，能有效防止围岩的顶部和两帮发生内鼓甚至垮塌的现象。

现有的锚杆多采用注浆锚杆来代替传统锚杆，因为注浆锚杆不仅能锚固杆体，而且注浆压力较大时可使部分浆液渗入锚孔中，起到加固围岩的作用，使围岩的内部结构更加紧凑和牢固。

如申请号为CN201821577235.7，授权公告号为CN208950616U，名称为“一种具有阻浆塞的涨壳式预应力中空注浆锚杆”的中国实用新型专利，公开的一种具有阻浆塞的涨壳式预应力中空注浆锚杆，包括螺母、排气/注浆管、球面支撑垫板、阻浆塞、锚杆体、锚固头塑料套圈和涨壳式锚固头，通过涨壳式锚固头和岩壁形成涨压力，安装锚杆后可以迅速形成支护力，控制岩体变形，同时阻浆塞的设置使得在注浆过程中可以确保注浆更加饱满，增强锚杆的安装强度，而且浆液逐渐满整个钻孔及岩壁缝隙，可有效提高围岩强度。

上述专利提供的中空注浆锚杆虽然可在一定程度上提高注浆锚杆与围岩之间的安装强度以及提高围岩自身的强度，但是由于受巷道自身开挖、临近巷道掘进、矿体运输等采动影响，使得围岩会产生向断面中心的作用力而使断面口逐渐缩小，同时在钢支架的支撑作用下会限制断面的缩小，此时位于围岩内部的注浆锚杆将受到朝向断面中心方向的超大挤压力，而上述专利中的中空注浆锚杆主要由螺母、排气/注浆管、球面支撑垫板、阻浆塞、锚杆体、锚固头塑料套圈和涨壳式锚固头构成，该结构无法实现注浆锚杆的受力转移，当围岩内部对注浆锚杆施压的挤压力大于注浆锚杆自身的最大应力时，将会造成注浆锚杆杆体断裂，进而失去锚固作用，最终导致围岩垮冒的风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤矿大断面掘进巷道组合支护结构，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤矿大断面掘进巷道组合支护结构，包括呈辐射状打入围岩内的多个注浆锚杆，所述注浆锚杆包括开设有注浆孔的杆体以及滑动设置在杆体尾端的筒体，所述筒体内设置有滑动套设在杆体尾端的泄力管，所述泄力管上形成有内径小于杆体外径的可形变部，所述泄力管内滑动设置有内阻浆塞，所述杆体受到的轴向挤压力驱使杆体推动内阻浆塞滑动以使可形变部向外变形泄力。

上述的煤矿大断面掘进巷道组合支护结构，所述可形变部位于泄力管的中部，所述可形变部的两端向外侧依次设置有上倾部和衔接部，所述衔接部的外壁与筒体的内壁贴合，所述可形变部的外壁以及上倾部的外壁与筒体的内壁之间形成形变空间。