一种控制煤岩顶帮变形的桁架支护技术.pdf

一种控制煤岩顶帮变形的桁架支护技术，最适用于控制大跨度巷道顶板离层下沉、顶板与巷帮剪切滑移冒落或控制巷帮部的变形。在对煤岩顶板或巷帮部使用锚杆锚索支护的同时，采用在煤岩顶板或巷帮部间隔设置多个由两根钢铰线与双孔钢套联接器组成的桁架进行支护，每个桁架兜护在锚固体下，两根钢绞线，通过联接器联接锁定形成张拉力，对巷道顶板或帮部产生挤压兜护作用，不仅解决了大跨度巷道顶板离层下沉以及顶板与巷帮剪切滑移冒落问题，顶板得到了有效的支护，且控制了巷帮部向巷内的位移，从而减少巷帮的变形，使巷道满足生产需要，另外采用钢铰线之间支护整体的联接，改变了单一锚索支护的局限性，其结构简单，使用方便，具有广泛的实用性。

1.  一种控制煤岩顶帮变形的桁架支护技术，其特征在于：在煤岩顶板或巷帮部间隔设置多个由两根钢铰线(2)与双孔钢套联接器(3)组成的桁架进行支护，每个桁架兜护在锚固体下，钢绞线(2)穿过锚固体钢带(5)两边孔伸入煤岩顶板或巷帮纵深之处，形成预应力，伸入煤岩顶板或巷帮纵深之处的钢绞线(2)与水平夹角为α，孔深度为L，两根预应力钢绞线(2)的尾部反向交错穿过双孔联接器(3)，用专用索具(6)张拉紧固，对煤岩顶板或巷帮部形成挤压兜护作用。

2.  根据权利要求1所述的一种控制煤岩顶帮变形的桁架支护技术，其特征在于：所述每个桁架设置钢绞线的步骤为：
(1)分别在顶板靠巷帮位置或巷帮靠顶底板位置施工钻眼，钻眼角度与水平夹角α为30～50°，孔径20～35mm，孔深度L不小于3m；
(2)用扫孔器将眼内煤岩粉吹扫干净；
(3)在孔内穿桁架钢绞线(2)，钢绞线(2)里端放入树脂药卷(4)锚固；
(4)用桁架联接器(3)将两根钢绞线(2)联接，安装配套索具并用张拉仪进行张拉紧固，张拉力不低于70kN。

一种控制煤岩顶帮变形的桁架支护技术
一、技术领域
本发明涉及一种控制煤岩顶帮变形的桁架支护技术，尤其适用于控制大跨度巷道顶板离层下沉、顶板与巷帮剪切滑移冒落或控制巷帮部的变形。
二、背景技术
经过八五、九五以及十五的连续攻关，煤巷锚杆支护技术日趋成熟，锚杆支护范围已经从I、II、III条件逐渐应用到IV、V条件，在这些复杂条件下特别是对于高地应力大跨度的巷道，巷道顶板离层变形特别严重，只靠目前使用的锚杆锚索还不能有效支护顶板，经常发生顶板整体沿巷帮两壁剪切滑落的现象；另外由于受高应力作用，煤层巷道的帮部变形也很大，常常造成巷道收缩变形致使巷道无法使用，特别是对于沿空掘巷，目前使用的高性能锚杆组合支护技术也显得无能为力，巷帮的变形量特别是煤柱侧帮，在掘巷之初就有明显的变形，到回采阶段，变形量通常达到总变形量的70％以上，断面收缩近2/3，巷道无法使用，甚至造成安全事故，许多工作面不得不停产翻修巷道或另开掘巷道，给矿井的生产和安全带来极大的危害。
三、发明内容
鉴于已有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种控制煤岩顶帮变形的桁架支护技术，它能有效控制大跨度巷道顶板离层下沉、顶板与巷帮剪切滑移冒落或控制巷帮部的变形，满足矿井生产和安全的需要。
本发明一种控制煤岩顶帮变形的桁架支护技术，在煤岩顶板或巷帮部间隔设置多个由两根钢铰线与双孔钢套联接器组成的桁架进行支护，每个桁架兜护在锚固体下，钢绞线穿过锚固体钢带两边孔伸入煤岩顶板或巷帮纵深之处，形成预应力，伸入煤岩顶板或巷帮纵深之处的钢绞线与水平夹角为α，孔深度为L，两根预应力钢绞线地尾部反向交错穿过双孔联接器，用专用索具张拉紧固，对煤岩顶板或巷帮部形成挤压兜护作用。
本发明一种控制煤岩顶帮变形的桁架支护技术，所述每个桁架设置钢绞线的步骤为：
(1)分别在顶板靠巷帮位置或巷帮靠顶底板位置施工钻眼，钻眼角度与水平夹角α为30～50°，直径20～35mm，深度L不小于3m；
(2)用扫孔器将眼内煤岩粉吹扫干净；
(3)在孔内穿桁架钢绞线，钢绞线里端放入树脂药卷锚固；
(4)用桁架联接器将两根钢绞线联接，安装配套索具并用张拉仪进行张拉紧固，张拉力不低于70kN。
本发明一种控制煤岩顶帮变形的桁架支护技术，最适用于控制大跨度巷道顶板离层下沉、顶板与巷帮剪切滑移冒落或控制巷帮部的变形。在对煤岩顶板或巷帮部使用锚杆锚索支护的同时，采用在煤岩顶板或巷帮部间隔设置多个由两根钢铰线与双孔钢套联接器组成的桁架进行支护，每个桁架兜护在锚固体下，两根钢绞线，通过联接器联接锁定形成张拉力，对巷道顶板或帮部产生挤压兜护作用，不仅解决了大跨度巷道顶板离层下沉以及顶板与巷帮剪切滑移冒落问题，顶板得到了有效的支护，且控制了巷帮部向巷内的位移，从而减少巷帮的变形，使巷道满足生产需要，另外采用钢铰线之间支护整体的联接，改变了单一锚索支护的局限性，其结构简单，使用方便，具有广泛的实用性。
四、附图说明
图1是本发明巷顶实施例结构示意图。
图2是本发明巷顶实施例仰视结构示意图。
图3是本发明联接器结构放大图。
图4是本发明巷帮实施例结构示意图。
图5是本发明巷帮实施例侧视结构示意图。
五、具体实施方式
下面将结合附图对本发明的实施例作进一步的描述：
本发明一种控制煤岩顶帮变形的桁架支护技术，在对煤岩顶板或巷帮部使用锚杆锚索支护的同时，采用在煤岩顶板或巷帮部间隔设置多个由两根钢铰线2与双孔钢套联接器3组成的桁架进行支护，每个桁架兜护在由钢带5和锚杆1进行锚固的锚固体下，钢绞线2穿过锚固体钢带5两边孔伸入煤岩顶板或巷帮纵深之处，形成预应力，伸入煤岩顶板或巷帮纵深之处的钢绞线2与水平夹角α为20～35mm，孔深度L不小于3m，两根预应力钢绞线2的尾部反向交错穿过双孔联接器3，双孔联接器3为截面形状近似8字形，上下开有两个孔的钢套，通过专用索具6张拉紧固，对煤岩顶板或巷帮部形成挤压兜护作用，控制大跨度巷道顶板离层下沉、顶板与巷帮剪切滑移冒落或控制巷帮部的变形，每个桁架设置钢绞线的步骤为：
(1)在顶板靠巷帮位置施工钻眼角度与水平夹角为30°，孔径约为28mm，孔深为3.0m；巷帮靠顶底板位置施工钻眼角度与水平夹角为45°，孔径约为28mm，孔深为3.0m；
(2)用扫孔器将眼内煤岩粉吹扫干净；
(3)在孔内穿桁架钢绞线(2)，钢绞线(2)里端放入树脂药卷(4)锚固；
(4)用桁架联接器(3)将两根钢绞线(2)联接，安装配套索具并用张拉仪进行张拉紧固，张拉力不低于70kN。
两根钢绞线2通过桁架联接器3联接对向张拉传递张拉力，直接作用于顶板浅部的围岩或巷帮部，进一步强化低位岩体的力学性能，改善其受力状态，对顶板或巷帮部形成挤压兜护作用，消除层状顶板的不协调变形，从而控制巷道顶板的离层或巷帮部的变形。