具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，根据本发明实施例的高应力碎岩巷道卸压支护系统100包括第一层支护结构10和第二层支护结构20。

第一层支护结构10包括：多个树脂锚杆11、金属网12和多个紧固件13。多个树脂锚杆11沿与巷道200内壁垂直的方向设在巷道200壁内，金属网12铺设在多个树脂锚杆11上，多个紧固件13一一对应的设在多个树脂锚杆11上，以将金属网12固定在巷道200内壁上。

第二层支护结构20包括：钢筋混凝土(未示出)、多个注浆锚杆21和多个注浆锚杆垫板22。

钢筋混凝土铺设在巷道200的内壁上，多个注浆锚杆21沿与巷道200内壁垂直的方向设在巷道200壁内，多个注浆锚杆垫板22一一对应的设在多个注浆锚杆21上。

在一些实施例中，如图1所示，多个紧固件13限制出巷道200的实际尺寸，实际尺寸与巷道200的预计尺寸之间具有预留间隙。

可以理解的是，在研究中，发明人发现：

现有的支护没有预留围岩变形的空间，当巷道围岩的二次应力分布和蠕变变形后，巷道断面满足不了使用功能需求，须进行返修处理。

第二次支护时机不对，第一次支护和第二次支护间隔的时间较短或较长都会造成巷道变形破坏。

采用浅部巷道类似的支护参数，支护强度偏低等。

由于上述原因，大部分深部高应力碎岩巷道都经历了前掘后返或多次返修的历程，导致巷道使用时间短，返修量大，支护费用成倍增加。

综上所述，在本申请中，巷道200的实际尺寸与巷道200的预计尺寸之间具有预留间隙，本发明实施例的高应力碎岩巷道卸压支护系统100预留围岩变形的空间，对高应力下的破碎岩体具有良好的支护效果，能够有效降低巷道的收缩变形，延长巷道的使用年限。

在一些实施例中，如图1所示，巷道200具有高度和宽度，巷道200的实际宽度与其预计宽度之间的差值为300mm，巷道200的实际高度与其预计高度之间的差值为150mm。

可以理解的是，本发明实施例的高应力碎岩巷道卸压支护系统100中巷道200设计净断面(宽×高)为4.8m×4.1m，满足使用功能要求的净断面(宽×高)为4.5m×3.95m，其在满足使用功能要求基础上宽度和高度各预留150mm的变形空间。

由此，本发明实施例的高应力碎岩巷道卸压支护系统100中巷道断面设计时预留卸压变形空间，减少返修量(预留过多，造价投资大；预留过小，容易进行返修以满足使用需求。

其中，预留变形量与巷道围岩性质及其所处的地应力环境密切相关，本发明根据长期的生产实践得出的经验数据为150mm-300mm。

在一些实施例中，如图1所示，第二层支护结构20还包括：锚索23，锚索23为多个，多个锚索23沿与巷道200内壁垂直的方向设在巷道200壁内。

具体地，在本发明的一个具体实施例中，锚索的长度L＝6.0m，排距为2.0m，间距为2.5m。索体由两根dg＝15.24mm的钢绞线组成或直连直径为28mm的精轧螺纹钢。

锚索23要采用全长锚固式，水泥砂浆灌注，锚索23的垫板采用δ＝15mm的钢板制作，尺寸为250mm*250mm。

钢绞线锚索由QLM15-2型夹片式锚具锁紧，精轧螺纹钢锚索采用与之相配套的螺母锁紧。

在一些实施例中，巷道200内壁上设有多个第一孔(未示出)，在巷道200的内表面上，多个第一孔呈阵列分布，相邻第一孔之间的间距为0.8m，多个树脂锚杆11适于一一对应的设在多个第一孔内。

具体地，在本发明的一个具体实施例中，树脂锚杆11的锚杆体采用直径22mm的三级螺纹钢筋制作，紧固端要求采用辊轧直螺纹，为尽快达到支护效果，采用树脂药卷全长锚固。锚杆长度要大于松动圈范围，一般为2.25m，排间距为0.8m×0.8m要求必须做到“三径配套”。

进一步地，金属网12采用的钢筋制作，网度为150mm×150mm，施工中金属网片之间要连接牢靠。

在一些实施例中，巷道200内壁上设有多个第二孔(未示出)，在巷道200的内表面上，多个第二孔呈阵列分布，相邻第二孔之间的间距为2.0m，多个注浆锚杆21适于一一对应的设在多个第二孔内。

具体地，在本发明的一个具体实施例中，注浆锚杆21采用无缝钢管制作，长度为3.0m，间、排距为2.0m×2.0m，采用纯水泥浆液，水灰比为0.6-0.8:1。注浆锚杆21每排6套带垫板，注浆锚杆21的垫板为200×200mm×10mm厚的钢板。

其中，钢筋混凝土的强度等级为C30；一般应与第二次支护同时进行，为有利于掘进施工组织可分段集中封底。

在一些实施例中，紧固件13包括第一垫板(未示出)和第二垫板(未示出)，第一垫板和第二垫板均设在树脂锚杆11上，第一垫板相对于第二垫板远离巷道200内壁。

可以理解的是，通过设置第一垫板和第二垫板有效提高成套树脂锚杆11的承载力。

在一些实施例中，第一垫板和第二垫板均为钢板，第一垫板的尺寸为80mm*80mm*10mm，第二垫板的尺寸为200mm*200mm*10mm。

可以理解的是，通过在第二垫板的外侧设置第一垫板，第一垫板有效提高成套树脂锚杆11的承载力，且第一垫板的尺寸为80mm*80mm*10mm，第二垫板的尺寸为200mm*200mm*10mm，使得本发明实施例的高应力碎岩巷道卸压支护系统100的结构更合理。

根据本发明实施例的高应力碎岩巷道卸压支护方法包括：

将多个树脂锚杆11沿与巷道200内壁垂直的方向设在巷道200壁内，将金属网12铺设在多个树脂锚杆11上，将多个紧固件13一一对应的设在多个树脂锚杆11上，以将金属网12固定在巷道200内壁上。

将钢筋混凝土铺设在巷道200的内壁上，将多个注浆锚杆21沿与巷道200内壁垂直的方向设在巷道200壁内，将多个注浆锚杆垫板22一一对应的设在多个注浆锚杆21上。

在一些实施例中，在将钢筋混凝土铺设在巷道200的内壁上之前还包括：多个紧固件13限制出巷道200的实际尺寸，实际尺寸与巷道200的预计尺寸之间具有预留间隙，当预留间隙的收敛速度小于0.25mm/天时，将钢筋混凝土铺设在巷道200的内壁上。

在一些实施例中，在将钢筋混凝土铺设在巷道200的内壁上之前还包括：多个紧固件13限制出巷道200的实际尺寸，实际尺寸与巷道200的预计尺寸之间具有预留间隙，当预留间隙的收敛值达到预留间隙的10％-20％时，将钢筋混凝土铺设在巷道200的内壁上。

在一些实施例中，在将钢筋混凝土铺设在巷道200的内壁上之前还包括：采用湿喷法喷射钢筋混凝土，钢筋混凝土的厚度为100mm，强度等级为C30。

根据本发明实施例的高应力碎岩巷道卸压支护方法的一个具体示例如下：

巷道采用两次支护，第一次支护为锚杆-金属网-喷射混凝土，第一次支护随掘进工作面推进，待岩体放压后，实施第二次支护。第二次支护为单筋混凝土-注浆锚杆-封底锚杆-中长锚索联合支护；一般情况下，第二次支护距掘进工作面的距离不超过30m，并应在掘进施工后1个月实施。

巷道设计净断面(宽×高)为4.8m×4.1m，满足使用功能要求的净断面(宽×高)为4.5m×3.95m，其在满足使用功能要求基础上宽度和高度各预留150mm的变形空间。

锚杆排距、间距均按0.8m×0.8m，杆体采用三级螺纹钢筋制作，直径为22mm，长度为2.25m，紧固段采用辊轧直螺纹，并配套相应的加厚螺帽，以确保锚杆的整体强度；锚杆垫板为δ＝10mm的普通钢板制作，垫板尺寸为200mm×200mm×10mm，外侧放置一块80mm×80mm×10mm厚度的垫板；锚杆采用树脂药卷全长锚固。

金属网采用钢筋在地面根据施工需要制作，钢筋网度为150mm×150mm，施工中网片之间应牢靠连接。

喷射混凝土的强度等级为C30，施工中砂石粒径、配比等应严格按照《锚杆喷射混凝土支护技术规范》的要求备料、搅拌。

喷射混凝土支护建议采用湿喷技术，每次支护厚度为100mm。

第二次支护，即注浆+中长锚索和350mm厚的单层钢筋混凝土施工，封底锚杆长1.8m。

混凝土强度等级为C30，主筋采用直径18mm的三级螺纹钢筋制作，副筋采用直径12mm的三级螺纹钢筋制作，钢筋的混凝土保护层厚度40mm，搭接长度40d(d为钢筋直径)。

锚索的长度L＝6.0m，排距为2.0m，间距为2.5m。索体由两根dg＝15.24mm的钢绞线组成或直连直径为28mm的精轧螺纹钢。中长锚索要采用全长锚固式，水泥砂浆灌注。垫板采用δ＝15mm的钢板制作，尺寸为250mm*250mm；钢绞线锚索由QLM15-2型夹片式锚具锁紧，精轧螺纹钢锚索采用与之相配套的螺母锁紧。

注浆锚杆采用无缝钢管制作，长度为3.0m，间、排距为2.0×2.0m，采用纯水泥浆液，水灰比为0.6～0.8:1；注浆锚杆垫板规格为200×200mm×10mm厚的钢板制作。

根据本发明实施例的高应力碎岩巷道卸压支护方法的有益效果如下：

巷道断面设计时预留卸压变形空间，减少返修量(预留过多，造价投资大；预留过小，容易进行返修以满足使用需求。

预留卸压变形时间，减少后期第二次刚性支护破坏的概率，通过量测信息来确定第二次支护实施时间：巷道周边收敛速度明显下降，收敛速度小于0.25mm/d或收敛值达总收敛值的80～90％时可实施二次支护。

锚杆支护采用双层托板，有效提高成套锚杆的承载力。

第一次支护使用锚固剂使用树脂药卷，以迅速提供支撑抗力，遏止变形的快速发展，但又容许围岩变形缓慢发展，使围岩应力得到一定的释放。

综上所述，本发明的支护方式采用“临时支护-卸压-高强度支护”的巷道围岩强化原则，通过预留卸压变形空间、预留卸压时间、加快一次支护效率及强度等措施，对高应力下的破碎蠕变岩体具有良好的支护效果。本发明的支护技术有利于破碎围岩巷道长期安全稳定，减少巷道返修率，降低矿山生产成本。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。