一種軟巖巷道倒拱梁控制底鼓方法與流程

本發明涉及一種軟巖巷道倒拱梁控制底鼓方法。

背景技術：

底鼓是煤礦回采巷道常見的一種礦山壓力現象。隨著礦井采掘逐漸向深部發展及遺留煤柱的回收和受工作面的采動影響，順槽巷道所處的應力環境將逐漸惡化，巷道底鼓時有發生，底鼓會造成巷道斷面嚴重收縮變形，影響巷道限界，阻礙礦井正常的運輸、行人、通風工作，特別是軟巖巷道，底鼓發生更頻繁、巷道破壞情況更嚴重。

多年來的開采實踐證明，通過錨桿支護技術提高圍巖強度、改善圍巖應力狀況有助于減少巷道底鼓的發生，但并沒有達到較為理想的狀態，巷道底鼓現象依然是影響煤礦正常生產的主要因素之一。

綜上所述，現有技術中尚沒有一種能夠有效控制巷道底鼓，保證煤礦正常生產的方法。

技術實現要素：

為有效解決巷道底鼓的技術問題，保證煤礦正常生產，本發明提供了一種軟巖巷道倒拱梁控制底鼓方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種軟巖巷道倒拱梁控制底鼓方法，其步驟包括：

（a）根據巷道設計寬度d米，確定長倒拱梁長度也為d米，短倒拱梁長度為0.5d米，在所述長倒拱梁中心處及兩側分別開設長倒拱梁中間孔和長倒拱梁側孔，在所述短倒拱梁中心處開設短倒拱梁孔；

（b）將所述長倒拱梁和短倒拱梁進行彎曲軋制，彎曲軋制的曲率k按公式確定；

（c）按照斷面設計尺寸開掘所述巷道，在底板內按曲率k掘出長凹槽，長度為d米，并在所述長凹槽的基礎上再向下掘出短凹槽，曲率為k，長度為0.5d米；

（d）在所述底板上鋪設絲網，覆蓋所述長凹槽和短凹槽，然后將所述短倒拱梁放入所述短凹槽內，接著將所述長倒拱梁疊加放置在所述短倒拱梁上方，并通過錨固物穿過所述長倒拱梁中間孔和長倒拱梁側孔及所述短倒拱梁孔將所述長倒拱梁、所述短倒拱梁及所述底板錨固在一起，形成一個支護結構體；

（e）最后向所述長凹槽內填入回填物，夯實撫平。

在上述軟巖巷道倒拱梁控制底鼓方法中，在完成步驟（d）之后，向所述長凹槽內澆注膠結物，待所述膠結物凝固后，再進行步驟（e）。

在上述軟巖巷道倒拱梁控制底鼓方法中，在完成步驟（d）之后，在所述底板和頂板之間布置單體支柱和頂梁構成的支撐結構，所述長倒拱梁兩端設置有單體支柱平臺。

在上述軟巖巷道倒拱梁控制底鼓方法中，在通過錨固物穿過所述長倒拱梁中間孔和長倒拱梁側孔及所述短倒拱梁孔將所述長倒拱梁、所述短倒拱梁及所述底板錨固在一起時，對所述錨固物施加一次預應力，在所述底板和頂板之間布置單體支柱和頂梁構成的支撐結構之后，對所述錨固物施加二次預應力。

在上述軟巖巷道倒拱梁控制底鼓方法中，根據巷道礦壓顯現情況，先確定沿巷道走向的底鼓長度，在底鼓長度內，每隔一定距離形成一個支護結構體。

本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：

（1）本發明提供的軟巖巷道倒拱梁控制底鼓方法，由于采用長倒拱梁結合短倒拱梁結構，且將短倒拱梁安裝在長倒拱梁下方，并相互緊密接觸，且將曲率確定為，因此，本發明能夠有效控制底板底鼓，并同時改善長倒拱梁的應力狀態，防止長倒拱梁受力過大發生破壞。

（2）本發明提供的軟巖巷道倒拱梁控制底鼓方法，由于采用支護結構體結合單體支柱加頂梁的支護結構，可將頂板壓力傳遞至底板以控制底鼓，也可將底板壓力傳遞至頂板以維護頂板，因此，本發明能夠使控制頂板壓力和控制底板壓力有機統一到一起，利用煤巖體內部力的平衡達到礦壓顯現控制，不僅控制效果好，且避免了一味增加人為控制強度的不科學做法，避免了控制成本的大幅增加。

附圖說明

為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據本發明的具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中

圖1是本發明軟巖巷道倒拱梁控制底鼓方法布置示意正視圖；

圖2是本發明軟巖巷道倒拱梁控制底鼓方法布置示意俯視圖；

圖3是本發明軟巖巷道倒拱梁控制底鼓方法中長倒拱梁結構示意圖；

圖4是本發明軟巖巷道倒拱梁控制底鼓方法中短倒拱梁結構示意圖。

圖中標記為：1-長倒拱梁，2-短倒拱梁，3-絲網，4-錨固物，5-回填物，6-膠結物，7-單體支柱，8-頂梁，9-巷道，10-底板，11-頂板，12-圍巖，101-長倒拱梁中間孔，102-長倒拱梁側孔，103-單體支柱平臺，201-短倒拱梁孔。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

如圖1-4所示，是本發明軟巖巷道倒拱梁控制底鼓方法的優選實施例。

所述軟巖巷道倒拱梁控制底鼓方法，包括如下步驟：

（a）根據巷道9的設計寬度d米，確定長倒拱梁1長度也為d米，短倒拱梁2長度為0.5d米，在所述長倒拱梁1中心處及兩側分別開設長倒拱梁中間孔101和長倒拱梁側孔102，在所述短倒拱梁2中心處開設短倒拱梁孔201；

（b）將所述長倒拱梁1和短倒拱梁2進行彎曲軋制，彎曲軋制的曲率k按公式確定；

（c）按照斷面設計尺寸開掘所述巷道9，在底板10內按曲率k掘出長凹槽，長度為d米，并在所述長凹槽的基礎上再向下掘出短凹槽，曲率為k，長度為0.5d米；

（d）在所述底板10上鋪設絲網3，覆蓋所述長凹槽和短凹槽，然后將所述短倒拱梁2放入所述短凹槽內，接著將所述長倒拱梁1疊加放置在所述短倒拱梁2上方，并通過錨固物4穿過所述長倒拱梁中間孔101和長倒拱梁側孔102及所述短倒拱梁孔201將所述長倒拱梁1、所述短倒拱梁2及所述底板10錨固在一起，形成一個支護結構體；

（e）向所述長凹槽內澆注膠結物6，待所述膠結物6凝固后，最后向所述長凹槽內填入回填物5，夯實撫平；

（f）在所述底板10和頂板11之間布置單體支柱7和頂梁8構成的支撐結構，所述長倒拱梁1兩端設置有單體支柱平臺103。

在本實施例中，在通過錨固物4穿過所述長倒拱梁中間孔101和長倒拱梁側孔102及所述短倒拱梁孔201將所述長倒拱梁1、所述短倒拱梁2及所述底板10錨固在一起時，對所述錨固物施加一次預應力，在所述底板10和頂板11之間布置單體支柱7和頂梁8構成的支撐結構之后，對所述錨固物施加二次預應力。

在本實施例中，根據巷道9礦壓顯現情況，先確定沿巷道走向的底鼓長度，在底鼓長度內，每隔800-1000mm形成一個支護結構體。

在本實施例中，所述長倒拱梁1和所述短倒拱梁2均由鋼材制成，高度均為30mm，所述膠結物6為混凝土，澆注的厚度為50-60mm。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之中。