[發(fā)明專利]一種用于煤礦軟巖巷道的錨索全長錨固方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310116128.X
• 申請日: 2013-04-07
• 公開（公告）號: CN103206233A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張益東;季明;張輝元;張凱;程亮;金志遠;高林生;鄧改革;巫林平;李亞輝;王廣森
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E21D20/02
• 分類號: E21D20/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 唐惠芬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種礦井巷道圍巖控制方法，尤其是一種適用于煤礦軟巖巷道的錨索全長錨固，也適用于圍巖較差的巷道、大斷面硐室、交岔點、斷層帶附近以及受動壓影響的巷道。

背景技術(shù)

軟巖巷道由于巖石膠結(jié)程度差，巖石強度低，節(jié)理發(fā)育，巖體破碎，礦壓顯現(xiàn)都比較劇烈，巷道維護困難。現(xiàn)有的中空注漿錨索能夠?qū)崿F(xiàn)錨索全長錨固，索體為中空結(jié)構(gòu)，自帶注漿芯管，導(dǎo)致錨索的拉斷載荷較小，比相同直徑的錨索降低了31%，在現(xiàn)場使用中容易被拉斷。還有一個缺點是，錨索采用螺紋鎖緊方式，錨索的安裝、預(yù)緊方式與樹脂錨桿相同，導(dǎo)致其預(yù)緊力較小，主動支護作用弱，不能顯著提高圍巖的承載能力。

軟巖巷道的特殊性決定了軟巖巷道支護必須采用聯(lián)合支護的方式。軟巖巷道一般的聯(lián)合支護方法有錨網(wǎng)噴及錨注支護。錨網(wǎng)噴支護是靠錨桿、鋼筋網(wǎng)和噴射混凝土相結(jié)合的聯(lián)合支護方式。其中錨桿將圍巖松動圈進行加固，噴射混凝土可以阻止圍巖松動，形成保護層，填平補強圍巖，避免巷道圍巖的應(yīng)力集中。而錨注支護主要利用圍巖注漿加固技術(shù)，利用漿液充填圍巖內(nèi)裂隙，將破碎圍巖固結(jié)，提高圍巖整體強度，使錨桿可以在破碎圍巖中發(fā)揮錨固作用，從而對圍巖進行加固。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明目的是克服已有技術(shù)中的不足之處，提供一種方法簡單、能提高圍巖整體強度的煤礦軟巖巷道聯(lián)合支護圍巖控制方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明的用于煤礦軟巖巷道的錨索全長錨固方法，包括如下步驟：

a、在軟巖巷道的掘進工作面內(nèi)施工鉆孔，先施工直徑為42mm、深度為1000mm的注漿鉆孔，之后，沿注漿鉆孔底部繼續(xù)向內(nèi)施工直徑為24mm、深度為8000mm的錨索鉆孔；

b、按常規(guī)向施工好的鉆孔內(nèi)安裝錨索，并進行端頭錨固；

c、在注漿鉆孔孔口放置Z形注漿管，并在注漿鉆孔孔口周圍鋪設(shè)緊貼巷道表面的鋼筋網(wǎng)，之后在錨索的外露端安裝托盤和鎖具，對錨索施加預(yù)緊力；

d、在掘進工作面掘進2~5m后，對軟巖巷道表面噴漿，使軟巖巷道表面的噴層履蓋注漿鉆孔的外壁，待噴層穩(wěn)定后，通過Z形注漿管的外露端口向注漿鉆孔內(nèi)注漿，直至漿液充滿鉆孔，實現(xiàn)錨索的全長錨固；

e、注漿結(jié)束后，在外露的Z形注漿管中塞入水泥藥卷并注入適量的水，使水泥凝固，阻止?jié){液流出。

有益效果：本發(fā)明綜合錨噴網(wǎng)及錨注的優(yōu)點，通過噴漿、注漿加固及鋼筋網(wǎng)的聯(lián)合使用加強軟巖巷道淺部圍巖的穩(wěn)定性，再通過錨索使淺部加固后的圍巖連接在深部堅硬穩(wěn)定巖層形，從而避免深部圍巖離層及巷道頂板整體下沉或垮落。采用Z形注漿管向鉆孔內(nèi)注漿完成錨索全長錨固，解決了煤礦軟巖巷道難支護問題。為煤礦圍巖較差巷道、大斷面硐室、交岔點、斷層帶附近以及受動壓影響的巷道提供一種有效的、經(jīng)濟的支護方法。本發(fā)明由錨索、鋼筋網(wǎng)及噴漿、注漿組成的煤礦軟巖巷道聯(lián)合支護圍巖控制方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：

（1）簡化了施工工序，強化了圍巖結(jié)構(gòu)，提高了圍巖承載能力，有效控制了圍巖變形，降低了支護成本；

（2）通過Z形注漿管注漿，實現(xiàn)錨索的全長錨固，與相同直徑中空注漿錨索相比，拉斷載荷提高了31%；能夠?qū)﹀^索施加較大的預(yù)緊力，拉斷載荷達40%~70%；

（3）鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)和噴漿提高了巷道表面的完整性；

（4）噴漿滯后于錨索安裝，注漿滯后于噴漿，使各工藝互不干擾。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的支護圍巖結(jié)構(gòu)布置示意圖；

圖2是本發(fā)明的A-A剖面圖。

圖中：1－錨索，2－噴層，3－鎖具，4－托盤，5－鋼筋網(wǎng)，6－Z形注漿管，7－注漿鉆孔，8－錨索鉆孔。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個實施例作進一步的描述：

本發(fā)明的用于煤礦軟巖巷道的錨索全長錨固方法：

a、在軟巖巷道的掘進工作面內(nèi)施工鉆孔，先施工直徑為42mm、深度為1000mm的注漿鉆孔7，之后，沿注漿鉆孔7底部繼續(xù)向內(nèi)施工直徑為24mm、深度為8000mm的錨索鉆孔8；

b、按常規(guī)的已有技術(shù)向施工好的鉆孔內(nèi)安裝錨索1，先向鉆孔內(nèi)送入錨固劑，然后插入錨索攪拌錨固劑，進行端頭錨固；

c、錨索端頭錨固好后，在注漿鉆孔孔口放置Z形注漿管6，Z形注漿管6的中間段嵌入巖面，然后在注漿鉆孔孔口周圍鋪設(shè)緊貼巷道表面的鋼筋網(wǎng)5，鋼筋網(wǎng)規(guī)格為1700mm×900mm（長×寬），其搭接長度為100mm，搭接處用10#鐵絲連好；之后在錨索1的外露端用現(xiàn)有技術(shù)中的安裝托盤4和固定托盤4的鎖具3，鎖具3為楔形螺母，通過固定托盤4和鎖具3對錨索1施加預(yù)緊力；