專利名稱：膨脹巖層巷道的剛性讓壓支護(hù)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及巷道工作面的支護(hù)，尤其涉及一種膨脹巖層巷道的剛性讓壓支護(hù)結(jié)構(gòu)。
在各種地下工程的建造中，有時(shí)會(huì)遇到一種具有膨脹性質(zhì)的巖層，如含有綠泥石、蒙脫石、高嶺土等遇水后易于膨脹的礦物的巖層，或者碳質(zhì)頁巖等巖層。開掘在這種巖層中的地下工程，其四周幫壁會(huì)產(chǎn)生膨脹變形，變形的巖層向地下工程空間膨脹突出，擠裂地下工程的支護(hù)。各種礦山巷道是最常見的一種地下工程。掘進(jìn)在膨脹性巖層中的各種巷道，目前采用的支護(hù)有兩大類，即剛性支護(hù)和柔性支護(hù)，但是，它們都受到膨脹巖層中地壓顯現(xiàn)的工程特性的嚴(yán)重制約，以致無法實(shí)施。采用剛性支護(hù)，不可能阻止巖層產(chǎn)生的大變形，這種變形產(chǎn)生的壓力超過支護(hù)的強(qiáng)度后，支護(hù)首先破壞，膨脹變形后的巷道四周幫壁隨之垮塌涌入巷道，使巷道無法使用。而采用柔性支護(hù)，所用材料在其強(qiáng)度范圍內(nèi)的伸縮量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于巖層的變形量，而且由于變形速率很大，快速變小的巷道斷面也往往難以滿足礦山生產(chǎn)中對(duì)巷道斷面的使用要求。
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述兩類支護(hù)對(duì)膨脹性巖層中開掘的巷道支護(hù)的不適應(yīng)性提出一種膨脹巖層巷道的剛性讓壓支護(hù)結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。這種包括砌體的膨脹巖層巷道的剛性讓壓支護(hù)結(jié)構(gòu)其特征是砌體是圓形雙鋼筋整體砌碹鋼筋混凝土，在砌體的外表面設(shè)有由輕型鋼軌彎制成與砌體圓弧相應(yīng)的導(dǎo)向切刀，在砌體兩幫下部設(shè)有卸載孔，可以兩幫對(duì)開設(shè)置，也可以兩幫錯(cuò)開設(shè)置。導(dǎo)向切刀的作用是將膨脹變形產(chǎn)生的大塊巖層切碎并將其導(dǎo)入卸載孔。本發(fā)明結(jié)構(gòu)的砌體壁厚為0.35米，導(dǎo)向切刀的間距等于卸載孔直徑的一半，卸載孔設(shè)在砌體兩幫下部排水溝上面，孔口圓形，直徑0.5-0.7米，同一側(cè)道幫中，相鄰卸載孔中心間距，在兩幫對(duì)開設(shè)置時(shí)為1米，在兩幫錯(cuò)開設(shè)置時(shí)為2米。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)依據(jù)于發(fā)明人提出的剛性讓壓原理，把巖層的膨脹變形的特性和支護(hù)作為一個(gè)系統(tǒng)考察，通過卸載孔的作用使膨脹變形后的巖塊從卸載孔中泄出，把已經(jīng)變形的巖塊放出或放出一部分，在支護(hù)與變形巖層之間騰出一個(gè)空間或形成一個(gè)緩沖帶，以消除或減少作用在支護(hù)上的壓力，從而達(dá)到對(duì)支護(hù)的讓壓目的。采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)，可以使支護(hù)在一次架設(shè)之后在巷道的整個(gè)服務(wù)年限內(nèi)不必返修，不僅節(jié)約支護(hù)的費(fèi)用，還避免耽誤生產(chǎn)，其經(jīng)濟(jì)效益是極為顯著的。
附圖
是本發(fā)明的剛性讓壓支護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖。其中A是砌體中配筋及導(dǎo)向切刀的固定圖。
下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作出說明。
實(shí)施例是江西銅業(yè)公司某銅礦碳質(zhì)頁巖中巷道采用的剛性讓壓支護(hù)結(jié)構(gòu)。
砌體2是圓形雙鋼筋整體砌碹鋼筋混凝土，壁厚△為0.35米，凈斷面內(nèi)徑R為1米，導(dǎo)向切刀1用8公斤鋼軌彎成與砌體2相應(yīng)的圓弧形，先將其焊接在砌體2的鋼筋上，澆灌混凝土后與砌體2連成一體，導(dǎo)向切刀1的間距為0.3米，卸載孔3設(shè)置在砌體2的兩幫下部排水溝上面，采用對(duì)開型式，兩孔心與砌體中心垂直線夾角θ為±45°，孔口圓形，內(nèi)直徑為0.5米，外直徑為0.7米，相鄰卸載孔中心間距為1米。
權(quán)利要求
1.一種包括砌體的膨脹巖層巷道的剛性讓壓支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征是砌體是圓形雙鋼筋整體砌碹鋼筋混凝土，在砌體的外表面設(shè)有由輕型鋼軌彎制成與砌體相應(yīng)的圓弧形的導(dǎo)向切刀，在砌體兩幫下部設(shè)有卸載孔，可以兩幫對(duì)開設(shè)置，也可以兩幫錯(cuò)開設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的膨脹巖層巷道的剛性讓壓支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征是砌體的壁厚為0.35米。
3.如權(quán)利要求1所述的膨脹巖層巷道的剛性讓壓支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征是導(dǎo)向切刀的間距等于卸載孔的直徑的一半。
4.如權(quán)利要求1所述的膨脹巖層巷道的剛性讓壓支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征是卸載孔設(shè)在砌體兩幫下部排水溝上面，孔口圓形，直徑0.5-0.7米，同一側(cè)巷道幫中，相鄰卸載孔中心間距，在兩幫對(duì)開設(shè)置時(shí)為1米，在兩幫錯(cuò)開設(shè)置時(shí)為2米。
全文摘要
一種膨脹巖層巷道的剛性讓壓支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征是砌體是圓形雙鋼筋整體砌碹鋼筋混凝土，在砌體的外表面設(shè)有導(dǎo)向切刀，在砌體兩幫下部設(shè)有卸載孔，通過卸載孔的作用使膨脹變形后的巖塊從卸載孔中泄出，在支護(hù)與變形巖層之間騰出一個(gè)空間或形成一個(gè)緩沖帶，從而達(dá)到對(duì)支護(hù)的讓壓目的。采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)，可以使支護(hù)在一次架設(shè)之后在巷道的整個(gè)服務(wù)年限內(nèi)不必返修，不僅節(jié)約支護(hù)的費(fèi)用，還避免耽誤生產(chǎn)，其經(jīng)濟(jì)效益是極為顯著的。
文檔編號(hào)E21D15/00GK1099457SQ94106118
公開日1995年3月1日 申請(qǐng)日期1994年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月31日
發(fā)明者張善錦 申請(qǐng)人:江西銅業(yè)公司科研設(shè)計(jì)所