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[发明专利]钢管水泥砂浆预应力锚索及其支护方法-CN201811306148.2有效
发明人：肖同强;李宝富;许磊;王祖洸;李化敏;陈恒光;尹士花;王子林 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2018-11-05 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： E21D21/00 文献下载
摘要：本发明公开了钢管水泥砂浆预应力锚索，包括锚固段、第一自由段、钢管水泥砂浆段、第二自由段、锚索附件以及注浆联接头。钢管水泥砂浆段由空心钢管、穿过空心钢管的索体以及充填于钢管内的固结水泥砂浆组成；所述空心钢管两端设置的瓦片式锁具可以将空心钢管两端的索体锁紧，形成封闭的水泥砂浆注浆空间；空心钢管的后端设置有排气孔；所述锚索的索体中心部位设置有注浆管，注浆管延伸至水泥砂浆注浆空间内；所述锚索的施工步骤为先预紧后注入水泥砂浆浆液形成钢管水泥砂浆段。通过在锚索索体中间增加钢管水泥砂浆结构可以提高索体应力集中段的抗拉强度和抗剪强度，有效解决锚索支护中“索体局部应力集中、钢绞线被各个击破而破断”的技术难题。
钢管水泥砂浆预应力及其支护方法

[发明专利]一种巷道壳拱组合强力承载结构及其施工方法-CN201910161192.7有效
发明人：肖同强;翟俨伟;许磊;李宝富;韩小光;陈恒光;张凤琴;尹士花;李振峰 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2019-03-04 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：一种巷道壳拱组合强力承载结构，包括巷道，巷道上部的断面为半圆拱或圆弧拱，巷道外部的围岩自内向外依次为松动圈范围内的围岩和松动圈外部1m范围内的围岩，松动圈范围内的围岩的内壁设置有支护壳，松动圈范围内的围岩和松动圈外部1m范围内的围岩的内部设置有支护拱。本发明还公开了一种巷道壳拱组合强力承载结构的施工方法。本发明有效阻止了松动圈内围岩的强度损失，并在松动圈及其外部1m范围内形成了强力锚固承载结构，显著提高巷道围岩稳定性，有效抑制了松动圈向深部扩展；有效避免了混凝土喷层的开裂和破坏；为巷道围岩的长期稳定提供了保障。
一种巷道组合强力承载结构及其施工方法

[发明专利]一种高水平应力作用巷道顶板变形控制方法-CN201811003027.0有效
发明人：肖同强;李化敏;张兴国;许磊;陈恒光;神文龙;尹士花 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2018-08-30 - 公布日： 2020-09-25 - 主分类号： E21D9/00 文献下载
摘要：一种高水平应力作用巷道顶板变形控制方法，包括以下步骤：（1）确定合理的巷道宽度和高度；（2）在巷道两帮上部的肩角围岩处向巷道顶板两侧钻进一组倾斜向上的超前卸压钻孔；（3）对“巷道顶板、巷道两帮、肩角围岩”实施高强高预紧力协同支护控制；（4）在巷道顶板两侧的肩角围岩打设注浆孔并进行注浆加固。本发明可以卸载巷道顶板两侧的高水平应力，将高水平应力转移至巷道顶板深部，并为巷道肩角围岩变形提供补偿空间；可以显著提高巷道围岩的整体抗变形能力，有效避免现有支护方式顾此失彼造成的局部失稳以及全断面的失稳；强化肩角围岩承载能力，增加其抵抗变形的能力，最终确保高水平应力作用下巷道顶板的稳定性。
一种水平应力作用巷道顶板变形控制方法

[发明专利]一种拉剪作用下锚杆锚索力学性能测试系统及其测试方法-CN201810031160.0有效
发明人：肖同强;神文龙;涂兴子;王猛;翟新献;李如波;李海洋;许磊;尹士花 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2018-01-12 - 公布日： 2020-09-04 - 主分类号： G01N3/10 文献下载
摘要：一种拉剪作用下锚杆锚索力学性能测试系统，包括计算机处理系统和实验装置，实验装置为框架型结构，实验装置沿左右方向横向设置，实验装置的左端和右端均垂直向下固定连接有支撑板，每块支撑板的底部固定有安装脚板，实验装置的左端部内侧设有夹具，实验装置的右端设有轴向拉伸组件，通过启动轴向拉伸组件可以模拟围岩变形对锚杆锚索的轴向拉拔作用力，实验装置的顶部和前部分别设有可以滑动的正向施压组件和侧向施压组件，可以模拟围岩错动对锚杆锚索的横向剪切作用力；本发明新颖、操作方便，能够开展不同荷载作用下锚杆锚索拉剪试验，并且试验机由液压系统驱动，实验数据由计算机处理，大大提高了实验的便捷性和可靠性。
一种作用下锚杆锚索力学性能测试系统及其方法

[发明专利]一种巷道顶角曲面围岩强化控制方法-CN201810949903.2有效
发明人：肖同强;涂兴子;李如波;翟新献;李明远;辛亚军;许磊;王猛;神文龙;尹士花 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2018-08-20 - 公布日： 2020-03-27 - 主分类号： E21D9/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种巷道顶角曲面围岩强化控制方法，该方法包括如下步骤：初步确定巷道矩形断面尺寸；综合考虑顶角围岩曲面化的影响因素，确定顶角处合理的曲面形态和几何尺寸，最终确定整个巷道断面尺寸，紧跟掘进工作面，对顶板、两帮采用高强度高预紧力锚网索支护，对于顶角曲面围岩，采用高强高预紧力的斜拉注浆锚索支护，配合金属网护表和槽钢梁，形成纵横协同强化锚固承载结构；在巷道出现变形让压后，滞后掘进工作面进行注浆加固，再次强化顶角围岩的承载能力，确保顶角围岩的稳定性。本发明可有效解决“顶角应力集中程度高、顶角锚杆锚索难以施工、顶角围岩变形严重、顶角锚杆锚索易破断”等问题，能够有效改善巷道顶角围岩控制效果。
一种巷道顶角曲面围岩强化控制方法

[实用新型]一种巷道壳拱组合强力承载结构-CN201920270553.7有效
发明人：肖同强;翟俨伟;韩小光;陈恒光;许磊;李宝富;张凤琴;尹士花;李振峰 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2019-03-04 - 公布日： 2019-11-29 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：一种巷道壳拱组合强力承载结构，包括巷道，巷道上部的断面为半圆拱或圆弧拱，巷道外部的围岩自内向外依次为松动圈范围内的围岩和松动圈外部1m范围内的围岩，松动圈范围内的围岩的内壁设置有支护壳，松动圈范围内的围岩和松动圈外部1m范围内的围岩的内部设置有支护拱。本实用新型有效阻止了松动圈内围岩的强度损失，并在松动圈及其外部1m范围内形成了强力锚固承载结构，显著提高巷道围岩稳定性，有效抑制了松动圈向深部扩展；有效避免了混凝土喷层的开裂和破坏；为巷道围岩的长期稳定提供了保障。
松动圈围岩巷道外部承载结构巷道围岩支护本实用新型混凝土喷层长期稳定内部设置强度损失有效抑制半圆拱圆弧拱锚固内壁内围深部

[实用新型]破碎围岩巷道三区协同耦合支护系统-CN201821903515.2有效
发明人：肖同强;李宝富;陈恒光;韩小光;李化敏;尹士花;王文;王子林 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2018-11-19 - 公布日： 2019-06-28 - 主分类号： E21D21/00 文献下载
摘要：破碎围岩巷道三区协同耦合支护系统，包括深度支护结构和周向表面支护结构；深度支护结构包括若干条三区协同支护组合锚杆；三区协同支护组合锚杆沿巷道的顶板、两帮和底板的周向均匀布置并贯穿锚固破裂区、塑性区和弹性区；周向表面支护结构包括钢梁、金属网和混凝土硬化层，钢梁和金属网配合沿巷道的顶板、两帮进行支护，混凝土硬化层铺设在巷道的底板上。本实用新型将“破裂区、塑性区和弹性区”三个区域组合成一个整体，有效提高了巷道围岩的整体承载能力和抗变形能力，可以有效避免破裂区或塑性区出现的垮冒现象，充分调动弹性区的承载能力，确保了巷道围岩的稳定性。
巷道支护结构支护弹性区破裂区塑性区底板破碎围岩巷道围岩协同耦合支护系统周向表面组合锚杆钢梁金属网硬化层两帮混凝土协同整体承载能力周向均匀布置本实用新型抗变形能力承载能力区域组合锚固铺设贯穿配合

[实用新型]钢管水泥砂浆预应力锚索-CN201821808434.4有效
发明人：肖同强;李宝富;许磊;王祖洸;李化敏;陈恒光;尹士花;王子林 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2018-11-05 - 公布日： 2019-06-07 - 主分类号： E21D21/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了钢管水泥砂浆预应力锚索，包括锚固段、第一自由段、钢管水泥砂浆段、第二自由段、锚索附件以及注浆联接头。所述钢管水泥砂浆段由空心钢管、穿过空心钢管的索体以及充填于钢管内的固结水泥砂浆组成；所述空心钢管两端设置的瓦片式锁具可以将空心钢管两端的索体锁紧，形成封闭的水泥砂浆注浆空间；所述空心钢管的后端设置有排气孔；所述锚索的索体中心部位设置有注浆管，注浆管延伸至水泥砂浆注浆空间内；本实用新型通过在锚索索体中间增加钢管水泥砂浆结构可以提高索体应力集中段的抗拉强度和抗剪强度，有效解决锚索支护中“索体局部应力集中、钢绞线被各个击破而破断”的技术难题。
钢管水泥砂浆空心钢管索体水泥砂浆注浆本实用新型预应力锚索注浆管自由段锚索局部应力集中技术难题两端设置锚索索体锚索支护应力集中有效解决钢绞线联接头锚固段排气孔瓦片式充填固结抗剪锁紧锁具钢管穿过封闭延伸

[实用新型]一种巷道帮角曲面围岩强化结构-CN201821341952.X有效
发明人：肖同强;涂兴子;李如波;翟新献;许磊;辛亚军;李明远;王猛;尹士花;神文龙 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2018-08-20 - 公布日： 2019-04-09 - 主分类号： E21D11/00 文献下载
摘要：一种巷道帮角曲面围岩强化结构，包括帮角曲面围岩结构和注浆锚索纵横协同控制锚固结构；帮角曲面围岩结构位于巷道顶板左右两侧与两帮顶部之间夹角处，巷道顶板和两帮分别采用顶板锚杆和帮锚杆及高强锚索支护，帮角曲面围岩结构的外侧面为圆弧形曲面、椭圆形曲面或者其他形态的曲面。本实用新型通过巷道帮角曲面化可以有效改善直线夹角式帮角的应力集中问题，并能够解决帮角锚杆锚索难以施工或帮角支护缺失的问题；本实用新型通过采用帮角曲面围岩结构强化控制技术，可以有效改善帮角围岩控制效果：最终可以确保帮角曲面围岩结构的稳定性。
围岩巷道帮本实用新型强化结构巷道顶板两帮应力集中问题椭圆形曲面圆弧形曲面顶板锚杆结构强化锚固结构锚索支护围岩控制协同控制直线夹角注浆锚索左右两侧支护帮锚杆夹角处角锚杆曲面化外侧面锚索施工

[实用新型]一种高水平应力作用巷道顶板变形控制结构-CN201821413105.X有效
发明人：肖同强;李化敏;张兴国;许磊;陈恒光;神文龙;尹士花 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2018-08-30 - 公布日： 2019-04-09 - 主分类号： E21D11/00 文献下载
摘要：一种高水平应力作用巷道顶板变形控制结构，包括超前卸压钻孔、巷道顶板支护装置、巷道两帮支护装置和钻孔注浆结构；超前卸压钻孔在巷道两帮的上部向巷道顶板的两侧倾斜钻进，每三个超前卸压钻孔为一组，在水平面上每组的三个超前卸压钻孔分别与巷道两帮夹角分别为α、β、γ，每组的三个超前卸压钻孔与巷道顶板的夹角分别为δ、ε、θ。本实用新型可卸载巷道顶板两侧的高水平应力，将高水平应力转移至巷道顶板深部，为肩角围岩变形提供补偿空间；显著提高巷道围岩的整体抗变形能力，有效避免现有支护方式顾此失彼造成的局部失稳以及全断面的失稳；强化肩角围岩承载及抗变形的能力，最终确保高水平应力作用下巷道顶板的稳定性。
巷道顶板钻孔卸压超前巷道两帮应力作用变形控制肩角巷道顶板支护本实用新型抗变形能力补偿空间局部失稳围岩变形巷道围岩应力转移支护方式支护装置抗变形深部失稳围岩卸载注浆钻进承载

[发明专利]破碎围岩巷道三区协同耦合支护系统及其施工方法-CN201811377228.7在审
发明人：肖同强;李宝富;陈恒光;韩小光;李化敏;尹士花;王文;王子林 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2018-11-19 - 公布日： 2019-01-22 - 主分类号： E21D21/00 文献下载
摘要：破碎围岩巷道三区协同耦合支护系统，包括深度支护结构和周向表面支护结构；深度支护结构包括若干条三区协同支护组合锚杆；三区协同支护组合锚杆沿巷道的顶板、两帮和底板的周向均匀布置并贯穿锚固破裂区、塑性区和弹性区；周向表面支护结构包括钢梁、金属网和混凝土硬化层，钢梁和金属网配合沿巷道的顶板、两帮进行支护，混凝土硬化层铺设在巷道的底板上。本发明还公开了破碎围岩巷道三区协同耦合支护系统的施工方法。本发明将“破裂区、塑性区和弹性区”三个区域组合成一个整体，有效提高了巷道围岩的整体承载能力和抗变形能力，可以有效避免破裂区或塑性区出现的垮冒现象，充分调动弹性区的承载能力，确保了巷道围岩的稳定性。
巷道支护结构破碎围岩协同耦合支护系统支护弹性区破裂区塑性区底板巷道围岩周向表面组合锚杆钢梁金属网硬化层两帮混凝土协同整体承载能力周向均匀布置抗变形能力承载能力区域组合锚固施工铺设贯穿配合

[实用新型]巷道底板预应力锚索群与注浆协调加固结构-CN201721696933.4有效
发明人：肖同强;翟新献;王猛;涂兴子;神文龙;辛亚军;许磊;尹士花 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2017-12-08 - 公布日： 2018-07-27 - 主分类号： E21D11/00 文献下载
摘要：巷道底板预应力锚索群与注浆协调加固结构，包括若干组锚索束，每组锚索束均设置在巷道底板内的竖向钻孔内，每组锚索束均包括一个导向帽、一个托盘、一套三孔锚具和三根钢绞线，三根钢绞线的下端固定连接有伸入到竖向钻孔底部的导向帽，竖向钻孔的孔口处水平设置有若干根槽钢梁，将2组或3组锚索束共同使用一根槽钢梁，在竖向钻孔内通过注入水泥浆自下而上形成灌浆锚固段、注浆加固段和封孔段。本实用新型既实现了预应力锚索群对破碎岩层的高强主动支护，又通过注浆加固主动强化底板承载能力，将浅部岩层锚固在深部稳定岩层中，真正实现了“高强度、高预应力、大深度”主动及时支护，从而保证复杂困难条件下巷道底板稳定性。
巷道底板锚索竖向钻孔预应力锚索加固结构注浆加固槽钢梁导向帽钢绞线注浆水泥浆底板岩层本实用新型托盘承载能力困难条件破碎岩层水平设置稳定岩层主动支护支护灌浆封孔段锚固段孔口锚固锚具浅部群对三孔伸入深部下端协调保证

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