煤礦井下超高巷道永久加固工藝的制作方法

本發明涉及煤礦巷道的支護方法，具體為一種煤礦井下超高巷道永久加固工藝。

背景技術：

部分煤礦井下煤層松軟、破碎，在巷道需穿層過渡期區段，初始下山掘進期煤頂留設困難，造成巷道嚴重超高，若僅靠對頂板、巷道兩幫補強錨索已無法滿足巷道長期穩定使用要求，若采用料石砌碹巷道四周，但其支護結構剛度大，在巨大的不均勻地壓作用及掘進、回采動壓多次擾動下，可能導致局部點接觸而形成應力集中使碹體局部遭到破壞，導致料石冒落，反而給安全生產帶來隱患；若采用木垛自底向頂架設，雖有利于頂板穩定，但因巷道內要求鋪設膠帶機以及管線、電纜且行人集中，空間很難滿足架設木垛要求。

技術實現要素：

本發明為了解決超高巷道支護難的問題，提供了一種煤礦井下超高巷道永久加固工藝。

本發明是采用如下技術方案實現的：煤礦井下超高巷道永久加固工藝，包括以下步驟，

a）首先在膠帶機巷底部架設寬為5.0m高為4.1m的三心拱棚，其中棚腿、棚梁由U型鋼制成，棚后用背板背緊；

b）其次在背板上部、巷幫垂直巷道掘進方向架設長4.8m的無腿棚，無腿棚距底板4.1m，無腿棚棚距1.0m，無腿棚由工字鋼制成；

c）在無腿棚上部鋪設孔徑50×50mm的單層金屬網，并沿巷道掘進方向搭設倆根槽鋼，槽鋼間距1m，槽鋼通過錨索吊掛在巷道頂板上，錨索埋入頂板大于等于2m；

d）最后，槽鋼上方每隔一米打一組木垛，每組木垛采用“之”字交錯布置，木垛搭設板梁。

無腿棚支護為剛性支護，三心拱棚為可縮金屬支架，徑向有一定的可縮量，這種組合克服了頂板受壓后木垛承載釋放壓力，易壓彎棚梁的情況，同樣克服了木垛承載釋放壓力后壓死拱棚的現象，避免了三心拱棚受力較大變形嚴重后很難進行更換維護的情況。該結構在頂板受力、木垛承載釋放壓力后，錨索先受力，無腿棚將壓力傳遞至三心拱棚，三心拱棚徑向可縮量卸載壓力。若出現錨索破斷，可利用無腿棚支撐上部木垛進行補打錨索維護；若無腿棚受力變形嚴重，可利用三心拱棚徑向可縮量更換棚梁。

本發明的有益效果如下：利用剛性棚與柔性棚結合的聯合支護方式，實現了超高巷道的支護。本發明結構合理，實用安全，保證了支護安全穩定的前提下，實現了多次受力傳導，多層次的結構保證所有結構的可維護性，特別適用于超高巷道的支護。

附圖說明

圖1為發明結構示意圖；

圖中，1-三心拱棚，2-無腿棚，3-背板，4-金屬網，5-槽鋼，6-板梁，7-木垛，8-錨索。

具體實施方式

煤礦井下超高巷道永久加固工藝，包括以下步驟，

a）首先在膠帶機巷底部架設寬為5.0m高為4.1m的三心拱棚1，其中棚腿、棚梁由U型鋼制成，棚后用背板3背緊；

b）其次在背板3上部、巷幫垂直巷道掘進方向架設長4.8m的無腿棚2，無腿棚2距底板4.1m，無腿棚棚距1.0m，無腿棚2由工字鋼制成；

c）在無腿棚2上部鋪設孔徑50×50mm的單層金屬網4，并沿巷道掘進方向搭設倆根槽鋼5，槽鋼5間距1m，槽鋼通過錨索8吊掛在巷道頂板上，錨索8埋入頂板大于等于2m；

d）最后，槽鋼5上方每隔一米打一組木垛7，每組木垛7采用“之”字交錯布置，木垛7搭設板梁6。

具體實施過程中，最高支護處巷道約12m，最低支護處巷高約6m，利用調整木垛層數保證完好支護。三心拱棚的棚腿、棚梁采用29U的U型鋼加工；無腿棚采用12#的工字鋼；槽鋼規格為14#*2.3m；錨索采用6.3m/8.4/10.3m錨索，木垛交點處釘好拉條或使用12#以上鉛絲拴牢，確保木垛整體穩定性。