[發(fā)明專利]一種基于松動圈理論的深部巷道支護(hù)方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811283085.3
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN111119925A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王思棟;郭士啟;朱宗磊;孫艷清;楊斌;郭新民;薛彬;王凱
• 申請（專利權(quán)）人: 馮福東
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/15;E21D20/02;E21D20/00
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1.一種基于松動圈理論的深部巷道支護(hù)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

一.煤礦深部開采圍巖地質(zhì)力學(xué)性質(zhì)評估，實(shí)驗(yàn)室測試16#煤及其頂?shù)装鍑鷰r物理力學(xué)性質(zhì)(強(qiáng)度、水理性質(zhì)等)、圍巖可錨性、錨桿(錨索)力學(xué)性能等，為煤礦深部開采16#煤層圍巖控制技術(shù)方案的提出奠定基礎(chǔ)；

二.現(xiàn)場實(shí)測煤礦16#煤深部開采礦壓顯現(xiàn)基本規(guī)律，以材料巷和運(yùn)輸巷為研究對象，現(xiàn)場實(shí)測圍巖松動圈及深部位移、錨桿受力、頂板離層等圍巖變形破壞關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，初步掌握煤礦16#煤深部開采礦壓顯現(xiàn)基本規(guī)律；

三.掌握煤礦深部開采圍巖內(nèi)部裂隙發(fā)展發(fā)育規(guī)律，揭示煤礦深部開采巷道圍巖變形破壞機(jī)理，準(zhǔn)確測出松動圈位置，確定頂板類型；

四.根據(jù)圍巖力學(xué)性質(zhì)、礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及松動圈測定的情況，結(jié)合懸吊理論、松動圈理論進(jìn)行支護(hù)計算，確定出合理的支護(hù)方案及配套的支護(hù)技術(shù)規(guī)范；

1).材料巷幫部采用錨桿支護(hù)；

2).材料巷頂板全采用錨索支護(hù)；

五.在材料巷進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)，驗(yàn)證方案的效果，在支護(hù)施工過程中，必須嚴(yán)格按照設(shè)計或掘進(jìn)作業(yè)規(guī)程的要求完成各個作業(yè)工序，支護(hù)施工后，還必須進(jìn)行工程質(zhì)量檢測，確保施工質(zhì)量滿足設(shè)計要求。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于松動圈理論的深部巷道支護(hù)方法，其特征在于，步驟四中，錨桿支護(hù)施工過程中，錨桿應(yīng)緊跟掘進(jìn)工作面及時支護(hù)。錨桿支護(hù)施工工藝流程為：掘進(jìn)出煤→鋪、聯(lián)金屬網(wǎng)→鋪設(shè)鋼帶→臨時支護(hù)→鉆頂板中部錨桿孔、清孔→安裝樹脂藥卷和錨桿→用錨桿鉆機(jī)攪拌樹脂藥卷至規(guī)定時間→停止攪拌并等待規(guī)定的時間→擰緊螺母達(dá)到錨桿設(shè)計預(yù)緊力→從中部向外依次安裝其他頂板錨桿；其中，錨桿安裝要求：

1).按設(shè)計部位打巷道幫錨桿孔：根據(jù)煤巖條件選擇煤電鉆或幫部錨桿鉆機(jī)施工；

2).送樹脂藥卷：穿過鋼帶孔眼向錨桿孔裝入樹脂藥卷，用組裝好的錨桿慢慢將樹脂藥卷推入孔底；

3).攪拌樹脂藥卷：用連接套將煤電鉆或幫錨桿鉆機(jī)與錨桿螺母連接起來，并用錨桿將樹脂藥卷推入孔底，然后開動鉆機(jī)邊攪拌邊推進(jìn)，推入孔底并保持?jǐn)嚢?0～30s后停機(jī)；

4).安裝錨桿：50s后再次開動鉆機(jī)，將螺母中的定位銷剪斷或推出堵片，托盤快速壓緊巖面，安裝完畢；

5).氣扳機(jī)二次及時加扭，正常條件下預(yù)緊扭矩不得低于160N·m，地質(zhì)異常條件下幫部預(yù)緊扭矩不得低于160N·m，頂板預(yù)緊扭矩不得低于300N·m。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于松動圈理論的深部巷道支護(hù)方法，其特征在于，步驟四中，錨索與錨桿相比，錨索具有深度大、強(qiáng)度大、可施加較大預(yù)緊力的特點(diǎn)，樹脂錨固錨索的施工與錨桿類似，錨索應(yīng)緊跟掘進(jìn)工作面及時支護(hù)，錨索支護(hù)施工工藝流程為定錨索孔位→鉆進(jìn)錨索鉆孔、清孔→往鉆孔內(nèi)裝入樹脂藥卷→用錨索頭部頂住樹脂藥卷并送入孔底→升起鉆機(jī)并用攪拌器連接鉆機(jī)和錨索尾部→開動鉆機(jī)攪拌樹脂藥卷至規(guī)定時間→停止攪拌等待規(guī)定時間后收縮鉆機(jī)卸下攪拌器，等待30min→套上托板安裝錨具→用張拉設(shè)備張拉錨索到設(shè)計預(yù)緊力；其中，錨索安裝具體要求：

1).打錨索眼：采用直徑為Φ27mm的鉆頭、接長鉆桿打眼，按設(shè)計眼位和角度施工安裝，眼深按設(shè)計要求施工；

2).送樹脂藥卷：向孔內(nèi)裝入樹脂藥卷，用鋼絞線慢慢將樹脂藥卷推入孔底。

3).攪拌樹脂：用攪拌接頭將單體錨桿鉆機(jī)與鋼絞線連接起來，然后升起鉆機(jī)推進(jìn)鋼絞線，邊攪拌邊推進(jìn)，直到推入孔底停止，升鉆機(jī)攪拌30s后停機(jī)。

4).拉鋼絞線：30min后用張拉千斤頂張拉鋼絞線，錨索張拉力不得低于200kN。