在需要等待混凝土凝固，底弧段 預(yù)制件安裝后即可通行使用。
[0145] (5)混凝土碹體的薄層循環(huán)噴射工藝：
[0146] 高強(qiáng)可縮噴層碹體的厚度為400~600mm。在進(jìn)行巷道噴射混凝土施工時(shí)，由于碹 體較厚，會(huì)因粘結(jié)力小于體重力而出現(xiàn)混凝土噴層塌落現(xiàn)象。為避免該現(xiàn)象的發(fā)生，可采用 薄層循環(huán)噴射的方法，即一次噴射厚度較小(約100mm)。待薄噴層初凝，粘結(jié)力增大以后，再 次噴射薄層混凝土，如此往復(fù)，多次噴射，直至噴至設(shè)計(jì)厚度，如圖10所示。薄層循環(huán)噴射成 碹，既不耽誤施工時(shí)間，又能有效避免噴層塌落現(xiàn)象，是噴層成碹施工工藝的重要技術(shù)途 徑。
[0147] (6)混凝土碹體噴射厚度的錨桿標(biāo)記方法：
[0148] 在噴射混凝土過程中，應(yīng)及時(shí)掌握已噴混凝土的厚度。本發(fā)明采用預(yù)先施打錨桿， 并預(yù)留一定長(zhǎng)度(噴層厚度與錨桿尾部長(zhǎng)度之和)的方法，借助錨桿尾部的長(zhǎng)度標(biāo)記來(lái)判斷 噴層厚度。
[0149]在噴設(shè)混凝土施工之前，先將錨桿尾部螺紋段包裹起來(lái)，從而避免錨桿尾部螺紋 段粘附混凝土而影響錨桿的后續(xù)安裝?？捎靡欢蝺?nèi)徑大于等于錨桿直徑的塑料套管或膠帶 等包裹錨桿尾部螺紋段?；炷羾妼雍穸瓤刂品椒ㄈ鐖D11所示。
[0150] (7)鋼筋混凝土碹體：
[0151 ]當(dāng)巷道埋深較大，遠(yuǎn)場(chǎng)地壓較大，巷道圍巖較軟弱時(shí)，應(yīng)采用鋼筋混凝土碹體從而 提尚5宣體承載能力，適應(yīng)$父尚的圍巖應(yīng)力。
[0152]本發(fā)明中，碹體內(nèi)布置鋼筋的三條原則是：
[0153 ] 1)在巷道周邊，每段碹體內(nèi)各自獨(dú)立布置鋼筋。
[0154] 2)在碹體內(nèi)側(cè)(靠近巷道軸心側(cè))布置粗縱筋。當(dāng)碹體受到較大的徑向壓應(yīng)力作用 而發(fā)生彎曲變形時(shí)，內(nèi)側(cè)粗縱筋可起到抑制拉伸變形的作用，同時(shí)可增加碹體內(nèi)側(cè)的強(qiáng)度。
[0155] 3)布置箍筋。當(dāng)碹體承受較大的切向應(yīng)力時(shí)，箍筋可有效抑制碹體產(chǎn)生劈裂破壞， 從而保證碹體支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
[0156] 混凝土碹體內(nèi)的鋼筋結(jié)構(gòu)如圖12所示。
[0157] 本發(fā)明技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果：
[0158] 本發(fā)明提出的圍巖承壓環(huán)穩(wěn)定性控制方法，根據(jù)巷道圍巖應(yīng)力場(chǎng)分布規(guī)律和巷道 變形破壞機(jī)理，首先建立承壓環(huán)結(jié)構(gòu)模型，通過開槽卸壓可有效地減小和控制巷道圍巖切 向應(yīng)力，再通過高強(qiáng)可縮噴層碹體可為巷道圍巖提供較大徑向支護(hù)力，兩項(xiàng)技術(shù)有機(jī)結(jié)合， 采用了科學(xué)地控制圍巖應(yīng)力場(chǎng)的方法，保證深井軟巖巷道的穩(wěn)定性。
[0159] 圍巖承壓環(huán)穩(wěn)定性控制方法，原理科學(xué)，技術(shù)先進(jìn)，施工簡(jiǎn)便，成本低廉，經(jīng)濟(jì)效益 突出。為深井軟巖巷道支護(hù)開辟了一條新的技術(shù)途徑，是未來(lái)深井軟巖巷道支護(hù)技術(shù)的重 要發(fā)展方向。
[0160] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范 圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種深井軟巖巷道圍巖承壓環(huán)穩(wěn)定性控制方法，其特征在于，在深井軟巖巷道中，按 以下原則設(shè)計(jì)圍巖承壓環(huán)結(jié)構(gòu)： 若巷道處于近似靜水壓力狀態(tài)，圍巖承壓環(huán)設(shè)計(jì)成圓環(huán)形，承壓環(huán)厚度不小于巷道半 徑； 若巷道處于非靜水壓力狀態(tài)，圍巖承壓環(huán)設(shè)計(jì)成橢圓環(huán)形，承壓環(huán)厚度不小于橢圓半 長(zhǎng)軸與半短軸長(zhǎng)度和的平均值，橢圓長(zhǎng)軸與短軸長(zhǎng)度之比近似等于所對(duì)應(yīng)方向的主應(yīng)力之 比； 在巷道橫斷面上，沿巷道周邊向所述承壓環(huán)內(nèi)均勻開鑿4~8個(gè)卸壓槽，卸壓槽的斷面 形狀為窄縫深槽，縫寬為30-100_，卸壓槽深度大于巷道半徑，卸壓槽采用相貫成排鉆孔開 鑿沿巷道軸線方向連續(xù)； 在軟弱破碎圍巖條件下，當(dāng)巷道圍巖比較破碎，開槽后易出現(xiàn)巖塊塌落現(xiàn)象時(shí)，則在卸 壓槽內(nèi)插入泡沫塑料板； 在軟弱圍巖或受動(dòng)壓作用條件下，當(dāng)卸壓槽緩慢閉合后，圍巖承壓環(huán)內(nèi)的切向壓力回 升到初始切向應(yīng)力值的40 %到50 %時(shí)，則在同一位置實(shí)施再次開槽； 在巷道內(nèi)壁設(shè)置高強(qiáng)可縮噴層碹體作為主體支護(hù)結(jié)構(gòu)，并沿巷道徑向向所述承壓環(huán)內(nèi) 固定錨桿和/或錨索。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的深井軟巖巷道圍巖承壓環(huán)穩(wěn)定性控制方法，其特征在于，所述 高強(qiáng)可縮噴層碹體包括4~8個(gè)弧段，在相鄰弧段之間設(shè)置可縮變形結(jié)構(gòu)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的深井軟巖巷道圍巖承壓環(huán)穩(wěn)定性控制方法，其特征在于，所述 高強(qiáng)可縮噴層碹體的徑向可縮量大于巷道直徑10%，所述可縮變形結(jié)構(gòu)與所述卸壓槽個(gè)數(shù) 相等并與卸壓槽在空間位置上相互重合，所述可縮變形結(jié)構(gòu)的厚度為400_600mm，其壓縮率 為 40 % ~60 %。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的深井軟巖巷道圍巖承壓環(huán)穩(wěn)定性控制方法，其特征在于，所述 高強(qiáng)可縮噴層碹體采用強(qiáng)度大于40MPa的高強(qiáng)混凝土材料，并在高強(qiáng)混凝土中添加減水劑、 速凝劑以及硅灰和粉煤灰； 所述可縮變形結(jié)構(gòu)的材料選取以下任一種或多種可縮材料： 礦用高水充填材料，將其裝入編織袋中，并放置在可縮變形結(jié)構(gòu)位置處； 含泡沫顆粒的土坯體，將泡沫塑料顆粒與泥漿均勻混合，待土坯體固結(jié)之后，將其裝入 編織袋中，并放置在碹體可縮變形結(jié)構(gòu)位置處； 選用常用木材，加工成板材，并放置在碹體可縮變形結(jié)構(gòu)位置處，所述木材包括楊木、 柳木和松木。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的深井軟巖巷道圍巖承壓環(huán)穩(wěn)定性控制方法，其特征在于，所述 高強(qiáng)可縮噴層碹體包括6個(gè)弧段，分別是底弧段、頂弧段、左邦下弧段、左邦上弧段、右邦下 弧段、右邦上弧段，所述底弧段碹體使用混凝土預(yù)制件，其它段碹體采用噴射混凝土施工。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的深井軟巖巷道圍巖承壓環(huán)穩(wěn)定性控制方法，其特征在于，所述 高強(qiáng)可縮噴層碹體的厚度為400~600mm，在進(jìn)行巷道噴射混凝土施工時(shí)，采用薄層循環(huán)噴 射的方法，一次噴射厚度為100mm，待薄噴層初凝，粘結(jié)力增大以后，再次噴射薄層混凝土， 如此往復(fù)，多次噴射，直至噴至設(shè)計(jì)厚度。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的深井軟巖巷道圍巖承壓環(huán)穩(wěn)定性控制方法，其特征在于，在進(jìn) 行巷道噴射混凝土施工之前，預(yù)先施打錨桿，并預(yù)留噴層厚度與錨桿尾部長(zhǎng)度之和的長(zhǎng)度， 借助錨桿尾部的長(zhǎng)度標(biāo)記來(lái)判斷噴層厚度，并在噴設(shè)混凝土施工之前，先將錨桿尾部螺紋 段包裹起來(lái)。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的深井軟巖巷道圍巖承壓環(huán)穩(wěn)定性控制方法，其特征 在于，所述高強(qiáng)可縮噴層碹體內(nèi)按以下一條或多條原則布置鋼筋： 每段碹體內(nèi)各自獨(dú)立布置鋼筋； 當(dāng)碹體受到較大的徑向壓應(yīng)力作用時(shí)，在碹體靠近巷道軸心側(cè)布置縱筋； 當(dāng)碹體承受較大的圓周方向壓應(yīng)力時(shí)，布置箍筋。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種深井軟巖巷道圍巖承壓環(huán)穩(wěn)定性控制方法，在深井軟巖巷道中，圍巖承壓環(huán)設(shè)計(jì)成圓環(huán)形或橢圓環(huán)形；在巷道橫斷面上，沿巷道周邊向所述承壓環(huán)內(nèi)均勻開鑿4～8個(gè)卸壓槽，卸壓槽采用相貫成排鉆孔開鑿沿巷道軸線方向連續(xù)；在軟弱破碎圍巖條件下，當(dāng)巷道圍巖比較破碎，開槽后易出現(xiàn)巖塊塌落現(xiàn)象時(shí)，則在卸壓槽內(nèi)插入泡沫塑料板；在軟弱圍巖或受動(dòng)壓作用條件下，當(dāng)卸壓槽緩慢閉合后，圍巖承壓環(huán)內(nèi)的切向壓力回升到初始切向應(yīng)力值的40％時(shí)，則在同一位置實(shí)施再次開槽；在巷道內(nèi)壁設(shè)置高強(qiáng)可縮噴層碹體作為主體支護(hù)結(jié)構(gòu)，并沿巷道徑向向所述承壓環(huán)內(nèi)固定錨桿和/或錨索。支護(hù)效果好，可以達(dá)到深井軟巖動(dòng)壓巷道穩(wěn)定性控制的目的。
【IPC分類】E21D11/10, E21D11/00, E21D20/00
【公開號(hào)】CN105673037
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610012935
【發(fā)明人】左建平, 于鑫, 謝浩, 郭賀, 張鳳銀
【申請(qǐng)人】中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)
【公開日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年1月8日