一种预制墩柱加强巷道支护方法

文档序号:1828225 发布日期:2021-11-12 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 一种预制墩柱加强巷道支护方法 (Prefabricated pier stud reinforced roadway support method ) 是由 吴玉意 刘清宝 朱磊 徐凯 黄剑斌 赵萌烨 秋丰岐 刘治成 刘文涛 程海星 于 2021-09-03 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种预制墩柱加强巷道支护方法,预制墩柱替代井下现浇墩柱,大大优化了施工工艺;减少了混凝土施工设备,大幅度降低了设备投资,将接顶袋套在预制墩柱顶部,在注浆压力的作用下,能够保证有效接顶,待顶袋内的充填材料硬化后提高了对井下顶板的支护作用,本发明减少了井下施工作业人员,提高了墩柱施工速度。另一方面该方法工艺简单、投资少、成本低、减人提效、机械化程度高、接顶效果好。(The invention provides a prefabricated pier stud reinforced roadway support method, wherein the prefabricated pier stud replaces an underground cast-in-place pier stud, so that the construction process is greatly optimized; the invention reduces concrete construction equipment, greatly reduces equipment investment, sleeves the top of the prefabricated pier stud with the top-contacting bag, can ensure effective top contacting under the action of grouting pressure, and improves the supporting effect on the underground top plate after the filling material in the top-contacting bag is hardened. On the other hand, the method has the advantages of simple process, less investment, low cost, reduction of labor and efficiency, high degree of mechanization and good roof-contacting effect.)

一种预制墩柱加强巷道支护方法

技术领域

本发明涉及煤矿巷道支护技术领域,具体为一种预制墩柱加强巷道支护方法。

背景技术

煤矿巷道一般采用锚网索支护,围岩压力较大时采用单体加强支护,而有些工程地质条件下,由于围岩压力大,单体加强支护仍不能满足要求,如综采工作面过空巷、沿空留巷巷旁支护等。目前,综采工作面过空巷时一般采用井下现浇混凝土墩柱进行加强支护,其主要工艺为立模和泵注混凝土,井下需要混凝土上料、搅拌、泵送等工序,还需要采购混凝土设备,作业人员多,工序较多,混凝土硬化周期长,不能及时提供加强支护。为了减少墩柱加强支护作业工序,减少设备投入,及时支护,需要研发一种预制墩柱、机械化立柱、及时加强支护的方法。

发明内容

针对现有技术中加下先浇混凝土墩柱进行支护存在工序较多,施工成本较高以及混凝土硬化周期长的问题,本发明提供一种预制墩柱加强巷道支护方法,减去了混凝土施工设备,大大优化了施工工艺,提高了机械化程度,有效的降低了施工成本。

本发明是通过以下技术方案来实现:

一种预制墩柱加强巷道支护方法,包括如下步骤:

制作预制墩柱和接顶袋;

将预制墩柱和接顶袋运输至井下需墩柱加强支护的区域;

将预制墩柱竖直立起,并将接顶袋的底部开口端套在预制墩柱的顶部,接顶袋的顶部封闭端连接在井下顶板的金属网上,接顶袋的底部开口端周圈固定在预制墩柱的墩身;

向接顶袋内注满充填材料,直至接顶袋与井下顶板接触后,实现对井下顶板的支护。

优选的,接顶袋为筒状结构,其中筒体侧部设有注浆口。

优选的,接顶袋的材料采用机织纤维布,其中机织纤维布上有微孔。

优选的,接顶袋的顶部通过铁丝绑扎在顶板的金属网上,接顶袋的底部开口端周圈套接在预制墩柱的顶部,并采用铁丝将接顶袋与墩身绑扎固定。

优选的,预制墩柱的材料采用钢筋混凝土。

优选的,预制墩柱的底部设有稳固座,稳固座的外径大于预制墩柱的墩身外径。

优选的,预制墩柱的墩身上设置起吊环。

优选的,充填材料的材料采用快硬混凝土、快硬砂浆或让压材料。

优选的,通过液压叉车将预制墩柱叉起直立于需要加强支护的位置。

优选的,通过手动注浆泵向接顶袋内部注入充填材料。

与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:

本发明提供了一种预制墩柱加强巷道支护方法,预制墩柱替代井下现浇墩柱,大大优化了施工工艺;减少了混凝土施工设备,大幅度降低了设备投资,将接顶袋套在预制墩柱顶部,在注浆压力的作用下,能够保证有效接顶,待顶袋内的充填材料硬化后提高了对井下顶板的支护作用,本发明减少了井下施工作业人员,提高了墩柱施工速度。另一方面该方法工艺简单、投资少、成本低、减人提效、机械化程度高、接顶效果好。

进一步的,接顶袋为筒状结构,且侧部设有注浆口,便于注入承装充填材料,避免充填材料流失。

进一步的,接顶袋的制作材料为机织纤维布,其中机织纤维布上有微孔,可以透水不透浆,将多余的水、空气逼出,实现密实接顶、有效支护。

进一步的,接顶袋的顶部通过铁丝绑扎在顶板的金属网上,接顶袋的底部开口端周圈套接在预制墩柱的顶部,并采用铁丝将接顶袋与墩身绑扎固定,有效提高了接顶袋的接顶性及形状,避免接顶不实、形状垮塌及漏浆。

进一步的,预制墩柱的材料为钢筋混凝土,可以提高墩柱的强度。

进一步的,预制墩柱的底部设有稳固座,稳固座的外径大于预制墩柱的墩身外径,提高了墩柱稳定性。

进一步的,充填材料采用快硬混凝土、快硬砂浆或让压材料,能够及时提供支护。

进一步的,通过液压叉车将预制墩柱叉起直立于需要加强支护的位置,设备简单,投资少。

进一步的,接顶袋通过注浆泵向内部注入充填材料,注浆泵为手动注浆泵,设备简单,投资少,由于接顶袋体积小,为0.05~0.1立方米,手动注浆泵能够满足要求。

附图说明

图1为本发明预制墩柱加强巷道支护断面图;

图2为本发明手动液压叉车搬运墩柱三维示意图;

图3为本发明接顶袋三维示意图。

图中:1-预制墩柱;2-起吊环;3-接顶袋;4-注浆口;5-液压叉车;6-充填材料。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述:

参见图1,本发明一个实施例中,提供了一种预制墩柱加强巷道支护方法,减去了混凝土施工设备,大大优化了施工工艺,提高了机械化程度,有效的降低了施工成本。

具体的,该预制墩柱加强巷道支护方法,包括如下步骤:

步骤1,制作预制墩柱1和接顶袋3;

步骤2,将预制墩柱1和接顶袋3运输至井下需墩柱加强支护的区域;

步骤3,将预制墩柱1竖直立起,并将接顶袋3的底部开口端套在预制墩柱1的顶部,接顶袋3的顶部封闭端连接在井下顶板的金属网上,接顶袋3的底部开口端周圈固定在预制墩柱1的墩身;

步骤4,向接顶袋3内注满充填材料6直至接顶袋3与井下顶板接触后,实现对井下顶板的支护。

具体的,接顶袋3为筒状结构,其中筒体侧部设有注浆口4,便于承装充填材料,避免充填材料流失。

具体的,接顶袋3的侧部开设有注浆口4,便于注入承装充填材料,避免充填材料流失。

具体的,接顶袋3的材料采用机织纤维布,其中机织纤维布上有微孔,可以透水不透浆,将多余的水、空气逼出,实现密实接顶、有效支护。

具体的,接顶袋3的顶部通过铁丝绑扎在顶板的金属网上;接顶袋3的底部开口端周圈套接在预制墩柱1的顶部,并采用铁丝将接顶袋3与墩身绑扎固定,有效提高了接顶袋在顶板和预制墩柱之间的稳定性,避免掉落。

具体的,预制墩柱1的底部设有稳固座,稳固座的外径大于预制墩柱1的墩身外径,提高了墩柱稳定性。

具体的,预制墩柱1的墩身上设置起吊环2,通过起吊环2将预制墩柱1由底板拉起直立。

具体的,通过液压叉车5将预制墩柱1叉起直立于需要加强支护的位置,液压叉车5为手动液压叉车,设备简单,投资少。

具体的,通过手动注浆泵向接顶袋3内部注入充填材料6,注浆泵为手动注浆泵,设备简单,投资少,由于接顶袋体积小,为0.05~0.1立方米,手动注浆泵能够满足要求。

本发明中预制墩柱1材料采用钢筋混凝土,充填材料6的材料采用快硬混凝土、快硬砂浆或让压材料,能够及时提供支护。

实施例

综采工作面倾向空巷,巷道高度2.0m,宽度5.4m,采用锚网索支护,由于受超前采动影响,采用墩柱进行加固,墩柱一排3根,间距1.3m,排距3m。

根据图1、图2和图3所示,本发明提供的预制墩柱加强巷道支护方法如下:

步骤1,在地面预制钢筋混凝土形成预制墩柱1与接顶袋3,墩柱标号C30,直径0.6m,墩身预埋起吊环2,预制墩柱1高度1.85m,底部直径1m,接顶袋3为筒状结构,一端封闭,一端敞口,侧部设有注浆口4,接顶袋直径0.7m,高度0.6m;

步骤2,采用无轨胶轮车将预制墩柱1从地面搬运至井下,搬运目的地为综采工作面空巷附近的顺槽;

步骤3,通过手动液压叉车将预制墩柱1搬运至空巷内要进行墩柱加强支护的位置,然后通过液压叉车5立起预制墩柱1,一排布置3根;

步骤4,预制墩柱1顶部套上接顶袋3,接顶袋3贴顶板并通过铁丝吊挂在顶板的金属网上,套接部分采用铁丝将接顶袋3与墩身绑扎;

步骤5,通过手动注浆泵经由注浆口向接顶袋3内注入快硬砂浆,直至接顶,快硬砂浆硬化后实现支护顶板。

综上所述,本发明提供了一种预制墩柱加强巷道支护方法,预制墩柱替代井下现浇墩柱,大大优化了施工工艺;减少了混凝土施工设备,大幅度降低了设备投资,将接顶袋套在预制墩柱顶部,在注浆压力的作用下,能够保证有效接顶,待顶袋内的充填材料硬化后提高了对井下顶板的支护作用,本发明减少了井下施工作业人员,提高了墩柱施工速度。另一方面该方法工艺简单、投资少、成本低、减人提效、机械化程度高、接顶效果好。

同时本发明可广泛应用于煤矿、冶金矿山、地下建筑、国防工程等领域,另一方面,本发明实现了预制墩柱加强巷道支护,施工速度快,接顶效果好,设备与人员少,投资小。

本发明按设计要求地面预制混凝土墩柱及接顶袋,通过运输车搬运至井下,然后通过液压叉车搬运预制墩柱至墩柱支护位置,通过液压叉车立起预制墩柱,预制墩柱顶部套上接顶袋,通过注浆泵经由注浆口向接顶袋内注入充填材料,充填材料硬化后墩柱支护顶板。工艺简单、接顶效果好、设备与作业人员少、施工快,广泛应用于煤矿巷道加强支护、沿空留巷巷旁支护及地下工程等领域。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

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