一种巷道破碎带注浆支护结构及使用方法与流程

本发明涉及巷道破碎，具体为一种巷道破碎带注浆支护结构及使用方法。

背景技术：

1、巷道是在地表与矿体之间钻凿出的通路，用来运矿、通风、排水、行人以及为冶金设备采出矿石新开凿的必要准备工程等，在地下矿山基建和生产过程中，井下工程总会穿越一些断层，这些断层大多较为破碎、泥化，并伴随着涌水，断层的存在，对矿山的正常施工存在着严重的安全隐患，直接影响着井下人员和设备的安全，对断层采取合理有效的治理方式尤为重要，一般情况下，对断层的治理一般是根据巷道围岩破碎及出水情况，采取短掘短支或完全通过后整体支护，保证工程安全。

2、根据中国专利号公开的cn202020107782.x一种通过泥质破碎带的巷道支护结构，包括扩刷断面、长管棚、钢拱架、钢筋混凝土支护，扩刷断面为设定在巷道设计断面外周的破碎断层，长管棚由多根平行的长钢管组成，多个长钢管沿着巷道的长度方向打入在巷道上方的扩刷断面内，长管棚的长度超过破碎断层的长度，长钢管上均布有多个注浆小孔，钢拱架位于长管棚的下方，钢拱架由两个平行的支腿和半圆拱组成，半圆拱的两端与两个支腿的上端相连接，钢拱架平面与巷道长度方向垂直，多个钢拱架沿着巷道长度方向平行放置，钢拱架的上端与长管棚的下方的扩刷断面顶面顶紧连接，多个钢拱架之间由钢筋焊接连接，钢拱架内侧浇筑钢筋混凝土支护。

3、综上所述，上述现有技术中的缺陷是，虽然采用钢拱架支护与钢筋混凝土支护相结合，提升了支护质量，但是钢拱架支护在注浆时，注浆输出端容易沿着矿体凸出或者凹陷的断层部分渗水而形成堵水，不仅支护稳定性无法保障，而且浪费注浆材料，仍有存在提升的空间。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

2、一种巷道破碎带注浆支护结构，具体包括：

3、卡座，所述卡座顶部活动安装有注浆装置，该注浆装置用于调整注浆堵水的压实状态，且注浆装置嵌入安装在卡座的内腔中间处，所述注浆装置顶部活动安装有支护装置，该支护装置用于对巷道开凿的矿体稳固状态进行调节，所述注浆装置内侧壁活动安装有架设装置，该架设装置用于配合注浆装置完成注浆状态的调整以及矿体的支护，所述注浆装置内腔的其中一侧固定安装有电控箱；

4、注浆装置包括钢筋混凝土支护，所述钢筋混凝土支护内腔处固定安装有卡位装置，所述卡位装置中部活动安装有盘体，所述盘体底端活动安装有锚杆，所述锚杆外表面转动安装有井筒轮，井筒轮沿着锚杆外表面而往上运行，导向杆受到锚杆影响而往上运动，所述井筒轮左侧活动安装有驱动轴。

5、进一步的，所述井筒轮与锚杆之间设有相适配的纹理，且井筒轮与锚杆之间支撑有导向杆，所述钢筋混凝土支护中部预留有与锚杆和井筒轮以及卡位装置相应的空间，井筒轮受啮合作用而缓慢转动，井筒轮与锚杆之间设有适配的纹理，且井筒轮与锚杆之间支撑有导向杆，所述锚杆和井筒轮的中心线在同一直线上，所述卡位装置内部开设有槽，所述卡位装置为长方体形状结构而设置。

6、进一步的，所述支护装置包括钢拱架，所述钢拱架底端固定安装有锁杆，锁杆朝下校准钢筋混凝土支护顶端槽口而插入，锁杆联动套环筒同步位移，套环筒对压轴杆进行下压，所述锁杆外表面固定安装有套环筒，所述套环筒底端活动安装有压轴杆，且压轴杆底端设置有垫层，所述压轴杆外表面活动安装有铁销，所述铁销与套环筒的中心线为参考而均匀分布，并且压轴杆贯穿铁销的内腔而设置，所述压轴杆嵌入安装在垫层的内部，所述套环筒为圆环形状结构设计，所述套环筒通过压轴杆与铁销相连接，所述铁销为不规则形状结构设置。

7、进一步的，所述架设装置包括索箍，注浆材料逐渐沿着索箍中部凹槽处进入至直通管内，分通管位于锁头的下方，分通管对支流处进行收集和接纳，所述索箍内侧壁螺纹连接有锁头，并且锁头贯穿索箍的内部而延伸至外侧，所述索箍顶部外表面固定安装有锚网件，所述索箍内腔处固定安装有直通管，所述直通管靠近索箍正中间处固定安装有分通管，所述锁头以索箍的中心线为参考而对称设置，所述锚网件自身外表面设置有防脱落纹理，所述索箍底端中间设有槽口，所述索箍整体为拱桥形状结构，所述直通管与分通管之间相同，且直通管与分通管之间的夹角为九十度设置，所述索箍自身为不锈钢材质。

8、进一步的，所述卡位装置还包括格构梁，所述格构梁内腔处活动安装有滑件，所述滑件顶部固定安装有钢架，钢架通过滑件挤压锁杆往外侧运行，格构梁对滑件滑动方向进行限位，且滑件远离盘体的一侧固定安装有锁杆，且锁杆位于滑件侧面外沿处，所述格构梁中部结合处固定安装有压筒，所述压筒位于盘体的下方。

9、一种巷道破碎带注浆支护使用方法，包括以下步骤：

10、第一步：首先将巷道矿体构筑物在开凿前或开凿到接近含水层以前进行岩土堵水和加固，掘砌以后，再利用注浆治理水害和地层加固；

11、第二步：当需要对矿体支护处理时，对埋藏较深或露天矿体开采到一定深度时，利用地下开采的方法，将钢筋混凝土支护侧立至地表与矿体之间钻凿出通路边缘处，再将钢拱架棚架在其上，锁杆朝下校准钢筋混凝土支护顶端槽口而插入，锁杆联动套环筒同步位移，套环筒对压轴杆进行下压，压轴杆底端垫层率先插接至钢筋混凝土支护槽口底部后停止，套环筒仍施加往下的挤压作用力，压轴杆发生弯曲，压轴杆弯曲而促使铁销张开，铁销从起始状态为闭合状变为展开状，铁销侧壁支条伸至钢筋混凝土支护内腔缝隙内，进而形成自动支护的作用，起到支撑矿山压力作用，预防矿山因为雨水或者积雪而潮湿增加自重时，具有缓冲的内应力，保证不易因为重力过大而瞬间崩塌，并且压力越大而逐渐支护越紧；

12、第三步：当需要对内部进行注浆处理时，将水泥注浆材料和化学注浆材料通过钢筋混凝土支护侧边处的槽口而灌入至其内，钢筋混凝土支护内腔中部的槽口为上下中通结构，注浆材料逐渐填满钢筋混凝土支护内腔处，从而保证注浆工艺的正常执行；

13、第四步：当需要对支护的稳定性进行提升时，索箍贴合在钢筋混凝土支护侧壁处，且钢筋混凝土支护上开设有与锁头相应的锁止槽口，锁头贯穿索箍而伸展至钢筋混凝土支护内部，并且锁头与铁销相接触，锁头对铁销撞击，加速铁销的膨胀开合力度，促使其更加稳定，同时锚网件插接至钢拱架底部槽口，侧边通过锁头将索箍与钢筋混凝土支护相结合为一体，防止错位而影响注浆处理，提升承重能力，加固矿山支护的稳定；

14、第五步：当注浆工艺操作时，钢筋混凝土支护内腔凹凸不平部分因断层而堵水时，此时打开钢筋混凝土支护底端内壁处的暗盒，暗盒内部设置有电控箱，电控箱驱动伺服电机，电控箱上电机输出端与驱动轴相连接，井筒轮和锚杆以及驱动轴默认外部设置有防护隔离罩，用以阻挡内部注浆材料，驱动轴通电而逆时针发生扭转，驱动轴与井筒轮之间设置有相适配的齿牙，井筒轮受啮合作用而缓慢转动，井筒轮与锚杆之间设有适配的纹理，且井筒轮与锚杆之间支撑有导向杆，井筒轮沿着锚杆外表面而往上运行，导向杆受到锚杆影响而往上运动，挤压盘体运行，盘体联动格构梁颠簸运作，以使松软地层挤压密实，从而使内部注浆堵水或者空隙部分被逼放出来，形成的空间被浆液充填，从而达到置换注浆的功能；

15、第六步：当需要对内腔处两侧部分进行卡位处理时，导向杆受到锚杆微调作用而同步往上运行，并且穿插至压筒内腔，压筒顶端盘体往上运动，盘体颠簸时受重力作用而产生震感，盘体受到振动力影响而联动钢架运作，钢架通过滑件挤压锁杆往外侧运行，格构梁对滑件滑动方向进行限位，经过锁杆插接至钢筋混凝土支护内腔侧壁，保证内部的稳定，形成自动卡位的功能；

16、第七步：当注浆材料溶液过多，通过钢筋混凝土支护与锁头之间缝隙渗漏时，注浆材料逐渐沿着索箍中部凹槽处进入至直通管内，分通管位于锁头的下方，分通管对支流处进行收集和接纳，最终汇入分通管处，经过底端卡座开孔处少量流出，注浆材料凝固后对索箍进行架设，从而保证设备注浆材料利用率和收集率，避免产生较多的浪费。

17、本发明提供了一种巷道破碎带注浆支护结构及使用方法。具备以下有益效果：

18、1.该巷道破碎带注浆支护结构及使用方法，通过巷道矿体构筑物在开凿前或开凿到接近含水层以前进行岩土堵水和加固，掘砌以后，再利用注浆治理水害和地层加固。

19、2.该巷道破碎带注浆支护结构及使用方法，通过锁杆朝下校准钢筋混凝土支护顶端槽口而插入，锁杆联动套环筒同步位移，套环筒对压轴杆进行下压，压轴杆底端垫层率先插接至钢筋混凝土支护槽口底部后停止，套环筒仍施加往下的挤压作用力，压轴杆发生弯曲，压轴杆弯曲而促使铁销张开，铁销从起始状态为闭合状变为展开状，铁销侧壁支条伸至钢筋混凝土支护内腔缝隙内，进而形成自动支护的作用，起到支撑矿山压力作用，预防矿山因为雨水或者积雪而潮湿增加自重时，具有缓冲的内应力，保证不易因为重力过大而瞬间崩塌，并且压力越大而逐渐支护越紧。

20、3.该巷道破碎带注浆支护结构及使用方法，通过钢筋混凝土支护内腔中部的槽口为上下中通结构，注浆材料逐渐填满钢筋混凝土支护内腔处，从而保证注浆工艺的正常执行。

21、4.该巷道破碎带注浆支护结构及使用方法，通过锁头贯穿索箍而伸展至钢筋混凝土支护内部，并且锁头与铁销相接触，锁头对铁销撞击，加速铁销的膨胀开合力度，促使其更加稳定，同时锚网件插接至钢拱架底部槽口，侧边通过锁头将索箍与钢筋混凝土支护相结合为一体，防止错位而影响注浆处理，提升承重能力，加固矿山支护的稳定。

22、5.该巷道破碎带注浆支护结构及使用方法，通过井筒轮受啮合作用而缓慢转动，井筒轮与锚杆之间设有适配的纹理，且井筒轮与锚杆之间支撑有导向杆，井筒轮沿着锚杆外表面而往上运行，导向杆受到锚杆影响而往上运动，挤压盘体运行，盘体联动格构梁颠簸运作，以使松软地层挤压密实，从而使内部注浆堵水或者空隙部分被逼放出来，形成的空间被浆液充填，从而达到置换注浆的功能。

23、6.该巷道破碎带注浆支护结构及使用方法，通过压筒顶端盘体往上运动，盘体颠簸时受重力作用而产生震感，盘体受到振动力影响而联动钢架运作，钢架通过滑件挤压锁杆往外侧运行，格构梁对滑件滑动方向进行限位，经过锁杆插接至钢筋混凝土支护内腔侧壁，保证内部的稳定，形成自动卡位的功能。

24、7.该巷道破碎带注浆支护结构及使用方法，通过分通管位于锁头的下方，分通管对支流处进行收集和接纳，最终汇入分通管处，经过底端卡座开孔处少量流出，注浆材料凝固后对索箍进行架设，从而保证设备注浆材料利用率和收集率，避免产生较多的浪费。