[發明專利]一種礦山高應力軟巖巷道的錨桿聯合支護方法

有效

• 申請號: 201810919714.0
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN109057818B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 王文杰;王昊;萬浩;王照剛;王勝;黃廣明;楊孝亮;黃詩冰;李海英
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: E21D9/14
• 分類號: E21D9/14;E21D20/02;E21D11/00
• 代理公司: 42222 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 張火春

本發明涉及一種礦山高應力軟巖巷道的錨桿聯合支護方法。技術方案是：針對礦山高應力軟巖巷道不同位置處錨桿的受力不同，先將礦山高應力軟巖巷道劃分成8個不同的錨桿支護區域，再針對巷道的垂直應力大于水平應力和水平應力大于垂直應力的兩種情況，分別在不同的錨桿支護區域中安裝不同材質和不同長度的錨桿。安裝材質不同的錨桿能充分發揮各類材料的支護優勢，安裝長度不同的錨桿，采用長錨桿與短錨桿聯合支護的方法，使錨桿穿過巷道圍巖塑性區深入穩定圍巖中，提高了錨固效果，最后加裝金屬網固定。本發明具有節省成本、增強巷道穩定性和能有效保證礦山安全生產的特點，適用于礦山高應力軟巖巷道的支護。

技術領域

本發明屬于礦山巷道的錨桿聯合支護技術領域。具體涉及一種礦山高應力軟巖巷道的錨桿聯合支護方法。

背景技術

隨著礦山開采深度逐漸增大，許多礦山巷道支護都面臨著高地壓環境帶來的嚴峻挑戰。較大開采深度伴隨的高應力環境，使得許多開挖巷道圍巖進入大變形軟巖狀態，造成開挖巷道在服務年限內表現出變形量大、變形速度快和長時間蠕變的特性。高應力軟巖巷道圍巖發生大變形的特性，增大了錨桿支護難度，出現了較高的錨桿破斷失效現象。而錨桿作為巷道支護體系中的重要組成部分，如果發生巷道局部區域錨桿破斷失效，則會降低整個錨桿支護巷道的穩定性。

目前，關于礦山高應力軟巖巷道中錨桿支護方式有：如“一種用于高硫破碎礦巖的聯合錨桿支護方法”(CN103277124A)的專利技術，雖有效解決了易受腐蝕失效、支護成本高的問題，但在處理礦山高應力軟巖巷道中未考慮巷道各錨桿支護區域的受力特征；“一種金屬礦山錨桿支護方法”(CN101892851A)的專利技術，未針對礦山高應力軟巖巷道中同斷面不同區域中錨桿受力特征的差異進行錨桿分類，從而會導致所選用錨桿會在巷道局部區域極易出現錨桿破斷失效現象。

發明內容

本發明旨在克服已有技術缺陷，目的是提供一種節省成本、增強巷道支護穩定性和有效保證礦山安全生產的礦山高應力軟巖巷道的錨桿聯合支護方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：所述高應力軟巖巷道為直墻拱形巷道，所述直墻拱形巷道由巷道底板AH、巷道左直墻AC、巷道右直墻FH和巷道拱CDEF組成。其中：A表示巷道左直墻的下端；C表示巷道左直墻的上端；H表示巷道右直墻的下端；F表示巷道右直墻的上端。

巷道底板AH由巷道底板左段AJ、巷道底板右段IH和巷道底板中段JI組成，巷道底板左段AJ的寬度與巷道底板右段IH的寬度相等，巷道底板左段AJ的寬度為300～1200mm。

巷道拱CDEF由巷道左拱肩CD、巷道右拱肩EF和巷道拱頂DE組成；巷道左拱肩CD與巷道右拱肩EF對稱，巷道左拱肩CD和巷道右拱肩EF在巷道底板AH的投影依次等于巷道底板左段AJ的寬度和巷道底板右段IH的寬度。

巷道左直墻AC由巷道左直墻上段BC和巷道左直墻下段AB組成，巷道右直墻FH由巷道右直墻上段GF和巷道右直墻下段HG組成；巷道左直墻AC與巷道右直墻FH對稱，巷道左直墻下段AB的高度等于巷道右直墻下段HG的高度，巷道左直墻下段AB的高度為300～1200mm。

所述直墻拱形巷道分成8個錨桿支護區域，分別是：巷道左直墻下段AB和巷道底板左段AJ為錨桿支護區域Ⅰ，巷道左直墻上段BC為錨桿支護區域Ⅱ，巷道左拱肩CD為錨桿支護區域Ⅲ，巷道拱頂DE為錨桿支護區域Ⅳ，巷道右拱肩EF為錨桿支護區域Ⅴ，巷道右直墻上段GF為錨桿支護區域Ⅵ，巷道右直墻下段HG和巷道底板右段IH為錨桿支護區域Ⅶ，巷道底板中段JI為錨桿支護區域Ⅷ。

當所述礦山高應力軟巖巷道的垂直應力大于水平應力時，在錨桿支護區域Ⅰ中選用螺紋鋼長錨桿或管縫式長錨桿，在錨桿支護區域Ⅱ中選用玻璃鋼長錨桿，在錨桿支護區域Ⅲ中選用螺紋鋼短錨桿或管縫式短錨桿，在錨桿支護區域Ⅳ中選用玻璃鋼長錨桿，在錨桿支護區域Ⅴ中選用螺紋鋼短錨桿或管縫式短錨桿，在錨桿支護區域Ⅵ中選用玻璃鋼長錨桿，在錨桿支護區域Ⅶ中選用螺紋鋼長錨桿或管縫式長錨桿，在錨桿支護區域Ⅷ中選用玻璃鋼短錨桿。