[發明專利]一種新型降沖煤礦錨網支護方法

在審

• 申請號: 201711005213.3
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107869350A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 孫熙震;沈寶堂;孟凡寶;王昌祥;張保良;胡大沖;孫傳平;王文博;張步初
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D20/00;E21D20/02
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司37252
• 代理人: 陳海濱

技術領域

本發明涉及地下深部作業安全支護及其他隧道邊坡等支護領域，具體一種新型降沖煤礦錨網支護方法。

背景技術

我國煤礦主要是地下開采,需要在井下開掘大量巷道,保持巷道暢通和圍巖穩定對煤礦建設與生產具有重要意義。隨著開采深度、廣度及開采強度的不斷提高,巷道埋深逐年增加,地質條件日趨復雜化,高地應力巷道、強烈采動影響巷道、松軟破碎圍巖巷道及特大斷面巷道和硐室等復雜困難條件占的比重越來越大,顯著增加了巷道支護難度。錨桿支護技術已在國內外得到普遍應用,是煤礦實現高產高效必不可少的關鍵技術之一。目前,錨桿對于巷道支護機理分為四類支護力作用在巷道圍巖表面的支護方式、支護力不但作用在圍巖表面,而且作用在圍巖內部的支護方式、改善巷道圍巖力學性質,提高圍巖強度的加固方法、改善巷道圍巖應力狀態,使巷道處于應力降低區,總體說來均是改善支護范圍內所有圍巖支護強度，可歸屬于剛性支護。對于復雜困難巷道需要采用高強度高預應力錨桿組合，同時不適用巷道大變形的情況。根據研究，合理利用裂隙孔洞對于軟巖巷道控制變形，對于支護領域具有重要意義。

我國煤礦錨桿支護技術經歷了從低強度、高強度到高預應力、強力支護的發展過程。早期采用的錨桿支護強度剛度低,支護原理上仍屬于被動支護。1996—1997年我國引進了澳大利亞錨桿支護技術,高強度錨桿支護技術得到廣泛認可。2005年以來,為解決深部高地應力、受強烈采動影響、沿空留巷等復雜困難巷道支護難題,又開發出高預應力、強力錨桿與錨索支護技術,大幅度減少了巷道圍巖變形與破壞?，F有錨桿支護方式均是通過增加錨桿錨固力及強度，改善錨固區域巖石力學性質和應力狀態，控制圍巖破壞和變形來抵抗大變形，增大錨桿強度控制圍巖變形，這種剛性支護這對錨桿性能要求較高。

發明內容

本發明的目的是針對上述不足，提出了一種通過補打鉆孔，并根據實際情況需要進行多次補充鉆孔，增大巷道臨空區變形時緩沖范圍，合理利用裂隙孔洞控制巷道變形，有效提高巷道抗變形能力新型降沖煤礦錨網支護方法。

本發明具體采用如下技術方案：

一種新型降沖煤礦錨網支護方法，

在巷道的待加固區設置錨桿和錨索，其中錨索的長度延伸至巷道的塑性區外圍巖深部穩定層內，錨桿的長度按照式(1)進行計算：

L＝KH+L₁+L₂(1)

其中，L：錨桿長度；H：冒落拱高度；K：安全系數，L₁：錨桿錨入穩定巖層的深度，L₂：錨桿在巷道中的外露長度，其中冒落拱高度按照式(2)計算：

H＝B/2f(2)

其中，B為巷道開掘寬度，f為巖石堅固性系數；

在錨桿的間排距之間補打鉆孔，錨桿間排距通過公式(3)計算得到，

其中，a：錨桿間排距，Q：錨桿設計錨固力，r：被懸吊巖層的重力密度，K：安全系數。

優選地，所述安全系數K取值為2。

優選地，所述間排距相等。

優選地，設置所述錨桿時，先對巷道的待加固區進行敲幫問頂，確認安全后，采用錨桿鉆機打眼，錨桿眼打好后，將錨桿眼內的巖矸和積水清理干凈。

優選地，所述錨桿采用快速安裝工藝安裝，安裝時首先將兩塊樹脂錨固劑送入眼底，把錨桿插入錨桿眼內，使錨桿頂住樹脂錨固劑，采用幫部風動錨桿鉆機將錨桿注入，待樹脂凝固超過15秒后，將錨桿旋緊。

優選地，所述錨桿鉆機打眼時，在前探梁的掩護下進行操作。

優選地，所述錨桿鉆機打眼時，按照由外向里先頂后幫的順序進行。

本發明具有如下有益效果：該方法利用孔洞裂隙增加巷道變形時緩沖作用起到降低巷道變形的效果，在錨網支護基礎上適當增加錨索長度，使其深入到塑性區外的圍巖深部穩定巖層內，取得較好的支護效果；同時通過在錨索間排距之間補打鉆孔，并根據實際情況需要進行多次補充鉆孔，增大巷道臨空區變形時緩沖范圍，有效提高巷道抗變形能力，一定程度上能夠輔助降低沖擊地壓危害；本發明原理簡單，成本低，試驗周期短，操作簡便，便于推廣。

附圖說明

圖1為巷道支護結構示意圖；

圖2為圖1中的A-A向巷道支護斷面圖；

其中，1為錨桿，2為錨索，3為鉆孔，4為巷道。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明的具體實施方式做進一步說明：

如圖1和圖2所示，一種新型降沖煤礦錨網支護方法，