[發明專利]底板巷道主動防突方法與結構

在審

• 申請號: 201711208922.1
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107654248A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 李輝;魏建平;程磊
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21D20/00
• 分類號: E21D20/00;E21D21/00
• 代理公司: 鄭州市華翔專利代理事務所(普通合伙)41122
• 代理人: 王明朗

技術領域

本發明涉及煤層開采放突出加工技術領域，具體涉及一種底板巷道主動防突方法與結構。

背景技術

由于煤層比較松軟，在掘進過程中容易改變煤層受力結構，引起突出事故。通常，在開采過程中首先需要鉆孔排放瓦斯氣體。但由于煤層長期處于地下，密實程度高，往往鉆孔排氣也不能徹底杜絕突出事故發生。目前針對松軟破碎煤巖的開采，需要對預開采段進行注漿加固，然而公知的注漿方式是簡單地沿斜向打孔并注入高強度加固漿液形成結塊層，而開采的過程又將結塊的煤層破壞，這種注漿方式造成大量較昂貴漿液的浪費，增加開采成本。

發明內容

本發明的目的在于提供一種底板巷道主動防突方法與結構，用于提高煤層強度，在抽排放瓦斯氣體的同時，將煤層與兩側巖層牢固地固定為一體，達到徹底防止突出事故的目的。

為實現上述目的，采用如下技術方案：一種底板巷道主動防突方法，在位于煤層下方的下巖層內或者下巖層下方，開設底板巷道，從而在煤層與底板巷道之間形成一層巖壁層；從底板巷道向上鉆入多個鉆孔形成排列的鉆孔組，每個鉆孔穿過所述巖壁層和煤層之后，鉆孔的末端位于煤層上側的上巖層內；退鉆后向鉆孔內打入錨索頭，錨索頭根部牽引有纖維錨索，錨索頭深入鉆孔底部后，再將鉆孔口密封并向內充入水泥漿并使其凝固形成水泥層。在所述鉆孔內先傳入匹配的塑料套管，再將錨索頭及錨索插入塑料套管內。所述錨索頭和錨索為纖維錨索頭和纖維錨索。

一種底板巷道主動防突結構，在位于煤層下方的下巖層內或者下巖層下方開設底板巷道形成一層巖壁層，貫穿巖壁層和煤層有多個鉆孔形成排列的鉆孔組，所述鉆孔的末端位于煤層上側的上巖層內；所述鉆孔內貫穿套裝有錨索頭及錨索；在位于錨索頭及錨索外側有水泥層。在所述鉆孔與錨索之間匹配的塑料套管，水泥層位于塑料套管內。

有益效果：本發明利用煤層上、下側的巖層作為牽引錨索的支撐基礎，利用橫穿過煤層的多排錨索來對煤層進行加工和牽引作用。設計一種人造阻隔帶，隔絕或減少煤體位移，增加煤體強度，在礦工的工作空間與未知的煤層之間形成一道或多道人造阻隔帶。這種人造阻隔帶可以減少由于重力引起的傾出，也可以阻擋小型瓦斯突出。在遇到因開采造成內外壓力差情況下，能夠利用多排錨索的牽引作用保持煤層不發生突出事故。有效確保了開采作業的安全性。所采用的錨索頭和錨索可以使用玻璃纖維材質制成，從而不影響開采機械正常的開采工作。

附圖說明

圖1是本發明的實現狀態示意圖。

圖2是圖1的操作步驟放大圖。

圖中，標號1為上巖層，2為掘進面，3為煤層，4為玻璃纖維錨索，5為下巖層，6為底板巷道，7為鉆孔，8為玻璃纖維錨索頭，9為水泥層。

具體實施方式

實施例1：一種底板巷道主動防突方法，參見圖1所示，煤層3上側和下側分別有上巖層1和下巖層5。又在位于煤層3下方的下巖層5內或者下巖層5下方，開設底板巷道6，從而在煤層3與底板巷道6之間形成一層巖壁層。

然后，從底板巷道6向上鉆入多個鉆孔7，形成含有多排鉆孔的鉆孔組，每排鉆孔含有多個鉆孔7，例如圖1中每4個鉆孔7為一排，兩排為一組，前后兩組，也可以多組。

每個鉆孔7穿過所述巖壁層和煤層3之后，鉆孔7的末端位于煤層3上側的上巖層1內。

退鉆后向鉆孔7內打入錨索頭，錨索頭根部牽引有纖維錨索，錨索頭深入鉆孔7底部后，再將鉆孔口密封并向內充入水泥漿并使其凝固形成水泥層9。其中錨索頭和錨索為玻璃纖維錨索頭8和玻璃纖維錨索4。

實施例2：在實施例1基礎上，又在鉆孔7內先傳入匹配的塑料套管，再將錨索頭及錨索插入塑料套管內。

實施例3：一種底板巷道主動防突結構，參見圖1，在位于煤層3下方的下巖層5內或者下巖層5下方開設底板巷道6形成一層巖壁層，貫穿巖壁層和煤層3有多個鉆孔形成排列的鉆孔組。其中，鉆孔7的末端位于煤層3上側的上巖層1內。

參見圖2，鉆孔7內貫穿套裝有錨索頭及錨索。在位于錨索頭及錨索外側有水泥層9。

實施例4：在實施例3的基礎上，在鉆孔7與錨索之間匹配的塑料套管，水泥層9位于塑料套管內。