成果信息
本發(fā)明采用棚架支護,、注漿膠結(jié)圍巖和錨桿錨固相結(jié)合方式，1)在支護時間上,，首先采用可縮性棚架支撐掘巷后隨即破碎的圍巖,。接著，對破碎圍巖部分進行淺表注漿,。最后,，采用可延伸錨桿錨固膠結(jié)破碎圍巖與原始完整的圍巖。 2)在支護空間上,，采用可縮性棚架支撐限制圍巖表面初期變形,，同時圍巖表面采用防滲漏柔性層護表，防止淺表圍巖注漿漿液滲漏,。圍巖淺部破碎圍巖采用注漿膠結(jié),，再往深部采用可延伸錨桿將淺部膠結(jié)破碎圍巖和原始完整圍巖錨固聯(lián)結(jié)。 3)在支護強度上,，可縮性棚架支撐破碎部分圍巖的重力,，使破碎范圍不發(fā)生快速擴展。破碎圍巖注漿膠結(jié)后能夠形成膠結(jié)圍巖整體結(jié)構(gòu),，且強度能夠承載自身重力,。可延伸錨桿錨固強度根據(jù)圍巖變形速率確定,，達到控制圍巖穩(wěn)態(tài)變形為目的,。 4)在整體支護結(jié)構(gòu)上,，三種支護形式施加后，錨桿上的軸力與棚架支撐阻力協(xié)同一致,，注漿膠結(jié)圍巖變形量與棚架可縮量以及錨桿延伸量協(xié)同一致,；最終實現(xiàn)棚架支護、注漿膠結(jié)圍巖和錨桿錨固協(xié)同一體化進行煤礦深部破碎圍巖控制,。 這種整體式結(jié)構(gòu)在對巷道圍巖承載過程中,，初期較高的支撐阻力來自于棚架支撐以及膠結(jié)-錨固后重組的破碎圍巖結(jié)構(gòu)體支撐，協(xié)同承載和變形能力則是由于破碎圍巖內(nèi)部自身的非連續(xù)性以及支撐結(jié)構(gòu)的可縮性和錨固結(jié)構(gòu)的可延伸性來實現(xiàn),。此外,，由于破碎圍巖經(jīng)過一定的膠結(jié)和錨固，破碎圍巖能夠形成較大塊體(如錨固串形體),，在受壓收縮的過程中能夠互相咬合,，能夠形成“類拱形”或者“組合巖梁型”的承載結(jié)構(gòu)，從而達到控制破碎圍巖的支護目的,。)
背景介紹
深部開采是目前我國煤炭資源利用面臨的重要課題,。在深部高應力條件下，巷道開挖卸荷后周邊圍巖迅速破碎,，在工作面回采擾動影響下,，巷道圍巖破碎區(qū)不斷擴張，形成大范圍破碎區(qū),。如果沒有采取有效的控制措施,，極易造成深部巷道大變形失穩(wěn)破壞。目前的工程實踐表明,，現(xiàn)有的支護理論與技術(shù)已不能適用于深部巷道大范圍破碎圍巖的控制,，具體為：在主動支護理論與支護結(jié)構(gòu)方面(即采用錨桿、錨索支護)：其存在支護強度不夠,、支護范圍過小以及支護結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)變形能力不足等問題,。由于上述問題導致出現(xiàn)了大量的錨桿、錨索拉斷或錨桿,、錨索隨破碎圍巖整體冒落的現(xiàn)象,。另外現(xiàn)有的錨桿、錨索等主動支護結(jié)構(gòu)的延伸率普遍難以適應深部大范圍破碎圍巖的變形,。在被動支護理論與結(jié)構(gòu)方面(即采用棚架進行支護)：通過現(xiàn)場調(diào)研和理論計算發(fā)現(xiàn)無論是剛性棚架還是可縮性棚架都難以與巨大的地應力抗衡,，由于地應力的作用，使得深部破碎圍巖變形量大,，且變形不均勻,，最終造成棚架折損、扭曲和斷裂。整體上看,，現(xiàn)有支護理論存在的主要問題是不能夠充分調(diào)動巷道深部和淺表圍巖的自承載能力,，沒能形成支護-圍巖協(xié)同承載結(jié)構(gòu)，從而無法實現(xiàn)高應力破碎圍巖的二次穩(wěn)定,。)
應用前景
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