[發(fā)明專利]煤礦巷道底板用錨固方法

有效

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• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN104047613A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳盼;張幼振;姚克;邵俊杰;李旭濤;藺志濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D20/02
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 樊學(xué)芳

1.一種煤礦巷道底板用錨固方法，其特征在于包含如下步驟：

步驟一、在巷道底板挖設(shè)多條平行設(shè)置的反拱形溝槽；

其中，所述反拱形溝槽為半橢圓形；

步驟二、在所述反拱形溝槽內(nèi)設(shè)置多個垂直于溝槽底部弧線的錨索鉆孔，在各錨索鉆孔內(nèi)下放綁扎有注漿管的中空注漿錨索并封孔，通過注漿和錨索預(yù)應(yīng)力作用形成底板的承壓拱結(jié)構(gòu)；

對所述巷道底部支護(hù)體系所采用的反拱形溝槽、承壓拱結(jié)構(gòu)及錨索鉆孔位置確定時，其確定過程如下：

步驟201、承壓拱結(jié)構(gòu)跨度的確定：承壓拱結(jié)構(gòu)的拱腳需作用在巷道兩幫破壞范圍以外，反拱形溝槽的跨度取巷道跨度和兩幫破壞厚度之和，即根據(jù)公式：L＝l+2b計算出承壓拱結(jié)構(gòu)的跨度L；式中，l為巷道跨度；b為巷道幫部破壞厚度；

步驟202、承壓拱結(jié)構(gòu)軸線的確定：其軸線根據(jù)公式：確定，式中q_x，q_y分別為巷道底板處水平地應(yīng)力和豎向地應(yīng)力；

步驟203、承壓拱拱圈厚度的確定：結(jié)合步驟202中所確定的軸線，根據(jù)公式分別確定承壓拱軸線上任意一點M(x,y)處的水平分力H_i和豎向分力V_i，取拱軸線上產(chǎn)生的最大水平分力和豎向分力，根據(jù)公式算出底板承壓拱的拱圈厚度，式中，c、為底板注漿后巖石的黏聚力和內(nèi)摩擦角；

步驟204、錨索鉆孔位置的確定，在保證錨索足夠預(yù)緊力的情況下，錨索鉆孔的間距根據(jù)公式a＝L-4Δt/3計算，L為所用錨索長度；

步驟三、在錨索鉆孔的孔口封堵超過24小時后，通過錨索注漿至注漿管返漿后，給注漿管安裝截止閥繼續(xù)注漿；若注漿管不返漿，則直接由注漿管注漿，保證注漿范圍覆蓋錨索的作用范圍；

步驟四、注漿至少超24小時后，配套使用大托盤和工字鋼梁以及錨索鎖具施加預(yù)緊力；

步驟五、用碎矸石將反拱形溝槽填實、平整，以完成一次底板錨固作業(yè)循環(huán)。

2.如權(quán)利要求1所述的煤礦巷道底板用錨固方法，其特征在于：所述反拱形溝槽垂直于巷道軸線方向，其寬度至少大于等于所用錨索大托盤寬度100mm，其深度大于錨索施工完成后外露端長度，相鄰反拱形溝槽的間距不大于上述步驟204中計算所得錨索間距，以保證沿巷道軸線方向各承壓拱結(jié)構(gòu)形成整體。

3.如權(quán)利要求1所述的煤礦巷道底板用錨固方法，其特征在于：錨索鉆孔的方向垂直于反拱形溝槽的底部弧線，直徑大于所用錨索直徑和注漿管直徑之和，鉆孔有效深度等于所用錨索長度，下放錨索時需同時將注漿管同時下入錨索鉆孔內(nèi)，將注漿管綁扎在錨索上，留出外露長度后用鐵絲一端系住錨索上部，鐵線另一端固定在巷道底板上。錨索與注漿管上段封堵，封堵長度不小于300mm。

4.如權(quán)利要求1所述的煤礦巷道底板用錨固方法，其特征在于：所述中空注漿錨索由鋼絞線纏繞在塑料注漿軟管上構(gòu)成，所述中空注漿錨索的兩端分別設(shè)置有錨索截止閥，上端的錨索截止閥由絲扣和錨索連接，塑料注漿軟管下三分之一處側(cè)壁分布有錨索射漿孔。

5.如權(quán)利要求4所述的煤礦巷道底板用錨固方法，其特征在于：所述注漿管上端設(shè)有注漿截止閥，下二分之一處設(shè)置有注漿射漿孔。

6.如權(quán)利要求5所述的煤礦巷道底板用錨固方法，其特征在于：在步驟三中對所述錨索注漿之前需去掉上端的錨索截止閥和注漿管截止閥，對錨索注漿至注漿管返漿后，對注漿管截止閥繼續(xù)注漿至3MPa以上，若注漿管不返漿，則直接由注漿管注漿至3MPa以上。

7.如權(quán)利要求1所述的煤礦巷道底板用錨固方法，其特征在于：步驟四中對所述錨索張拉時，需在步驟三中所述注漿完成24小時之后，錨索張拉前需把注漿管沿孔口折斷，然后分別安裝大托盤，工字鋼梁以及錨索鎖具，安裝后錨索外露端長度不大于200mm，張拉預(yù)緊力不小于120kN。