一种用于巷间煤柱对穿加固的支护结构技术领域
本实用新型涉及一种用于巷间煤柱对穿加固的支护结构，属于矿山的支护领域。
背景技术
为有效解决高瓦斯矿井开采过程存在的通风、瓦斯抽放和运输等问题，工作面布置时常采用多巷布置系统，即需要在工作面一侧同时布置区段轨道(或运输)平巷和瓦斯抽放巷，其中瓦斯抽放巷在本工作面回采结束后还将为下工作面服务。因此，瓦斯抽放巷与区段轨道(或运输)平巷间的巷间煤柱，将先后受到两侧巷道掘进、本工作面回采及下工作面回采全过程的影响，巷道变形破坏异常严重，如果得不到有效维护，煤柱将发生大范围扩容变形，直至破坏坍塌，严重影响工作面高效回采。以往多采用锚网索支护技术进行巷间煤柱加固，虽具有一定效果，但无法从整体上给以煤柱足够控制效果，巷道变形破坏严重。
申请号为200720131114.5的“一种对拉锚索”，申请号为201310014594.7的“一种多巷顺槽巷间薄煤柱加固的方法”和申请号为201410612449.3的“一种防止煤柱冲击的护巷方法”，上述三项专利根据锚索长度大、抗拉强度高的特点，提出了采用锚索(或钢筋)对穿加固煤柱的方法，所采用方法均是单根锚索(或钢筋)穿过煤柱后在两侧分别预紧加固；但从深层次来说，上述对穿锚索支护仍属于点支护，即对穿锚索提供的高预紧力只能通过托盘施加到煤壁上，高预紧力作用范围仅限于托盘附近区域，而且上下相邻锚索间无法共同加载，进而无法对煤柱提供整体围压；此外，巷间煤柱在多次采动影响下，极易发生大范围扩容变形，钢筋网和钢带的表面支护系统无法控制巷间煤柱的强烈扩容变形。
实用新型内容
为克服以往对穿锚索加固巷间煤柱存在的锚索预紧力作用范围小、相邻锚索无法共同加载和扩容变形无法有效控制等问题，本实用新型提出了一种用于巷间煤柱对穿加固的支护结构，该支护结构可实现相邻锚索的共同加载，扩大锚索预紧力的作用范围，并能有效控制煤柱浅部扩容变形，提高煤柱整体控制效果，保证煤柱稳定。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种用于巷间煤柱对穿加固的支护结构，在巷间煤柱两侧分别安装混凝土模板，并浇筑形成一定厚度的混凝土墙体；待混凝土墙体达到一定强度后，采用锚杆、钢筋网、钢筋托梁进行初步加固；沿煤柱纵向间隔一定距离，采用锚机在混凝土墙和煤柱帮获取上、下一组钻孔，将两根锚索分别穿入上述上、下钻孔中；分别将同侧两根锚索尾部依次穿过锚索连接器，并安装锁具沿混凝土墙体预紧。
进一步的，作为一种具体的结构形式，本实用新型所述混凝土墙体的厚度为200～600mm，上、下一组钻孔间距b为1200～2200mm。
进一步的，作为一种具体的结构形式，本实用新型所述锚杆选用直径为16～20mm的高强螺纹钢锚杆，锚杆间距700～900mm，排距700～900mm。
进一步的，作为一种具体的结构形式，本实用新型所述锚索选用直径为17～22mm的1×19丝钢绞线，预紧力为120-250KN，锚索长度L为L＝a+b+(400～600)mm，其中a为煤柱宽度。
本实用新型的有益效果是：与以往对穿锚索加固巷间煤柱的方法相比，通过锚索连接器可对上下相邻的两根锚索同时施加高预紧力，而在煤柱两侧增设的一定厚度的高强混凝土墙体，相当于在煤柱表面施加了大面积高强度应力传递板，锚索高预紧力通过该应力传递板可均匀施加到煤柱表面，极大提高表面围压，真正意义上实现煤岩体三向受压；此外，因混凝土墙具有较强刚度，当煤柱发生扩容变形时，可有效抑制煤柱变形发展。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为实施本实用新型的多巷布置系统俯视图。
图2为图1的Ⅰ-Ⅰ剖视图。
图3为图1的II-II剖视图。
图中1.上区段轨道(或运输)平巷，2.瓦斯抽放巷，3.巷间煤柱，4.混凝土墙，5.锚杆，6.钢筋网，7.钢筋托梁，8.托盘，9.钻孔，10.锚索，11.锚索连接器，12.锚索锁具，13.螺母，a.煤柱宽度，b.煤柱钻孔纵向间距。
具体实施方式
下面结合附图中实施例对本实用新型专利进一步描述，其具体实施步骤如下：
步骤一，在巷间煤柱3两侧分别安装混凝土模板，浇筑形成一定厚度的混凝土墙体4，混凝土墙体厚度为200～600mm。
步骤二，待混凝土墙体4达到一定强度后，依次安装锚杆5、钢筋网6、钢筋托梁7、托盘8和螺母13，并对锚杆施加预紧力，完成初步支护。其中，锚杆5选用直径为16～20mm的高强螺纹钢锚杆，锚杆间距700～900mm，排距700～900mm；钢筋网、托梁的参数结合工程实践确定。
步骤三，沿煤柱纵向间隔一定距离b，采用锚索钻机在混凝土墙4和煤柱帮3钻取上、下一组钻孔9，将两根锚索10分别穿入上述上、下钻孔中。其中上、下两钻孔的纵向间距b为1200～2200mm，锚索10选用直径为17～22mm的1×19丝钢绞线。
步骤四，分别将同侧两根锚索尾部依次穿过锚索连接器11，并安装锁具12，沿混凝土墙体施加预紧力。其中，施加的预紧力为120-250KN，锚索长度L为L＝a+b+(400～600)mm，其中a为煤柱宽度。由于锚索连接器为本领域公开的技术，在此不做具体描述。
重复上述步骤，直至整个煤柱支护完成。
本实用新型所述的一种用于巷间煤柱加固的支护结构，能够有效实现相邻锚索共同加载，锚索高预紧力大面积、均匀扩散，真正意义上实现煤柱三向受压，并能有效抑制煤柱浅部松扩变形，实现混凝土墙体、煤柱和锚索的整体承载，利于巷道长期稳定。
需要说明的是，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述实例，本领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，都应涵盖于本实用新型的保护范围之内。