[發明專利]一種基于松動圈理論的深部巷道支護方法

在審

• 申請號: 201811283085.3
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN111119925A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）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）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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• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于松動圈理論的深部巷道支護方法，該方法包括以下步驟：一.煤礦深部開采圍巖地質力學性質評估、二.現場實測煤礦16#煤深部開采礦壓顯現基本規律、三.掌握煤礦深部開采圍巖內部裂隙發展發育規律、四.根據圍巖力學性質、礦壓顯現規律及松動圈測定的情況制定高強錨索替代錨桿的深部支護設計和五.在材料巷進行工業性試驗，驗證方案的效果。該方法中支護打眼及安裝錨桿時間減少明顯，每米的1小時縮短為0.45小時，支護效果改善明顯，頂幫掘后一周內的最大形變量由5?7cm，減少至3?4cm，適用性大幅度提升，降低了工人的勞動強度，避免了前掘后整，前修后采的被動局面，進巷道維護方面可減少大量勞動用工。

技術領域

本發明涉及掘進、井巷工程領域，特別提供了一種基于松動圈理論的深部巷道支護方法。

背景技術

隨著礦井采掘活動不斷延伸，頂板壓力越來越大，支護強度也越來越大。如何才能達到應力平衡，而且節約人力物力、確保施工安全是當前我們應解決的問題，遵照煤礦地質客觀規律和科學研究成果，實踐學者的研究成果，來促進我礦掘進單進水平，合理優化支護強度，達到預期的效果，實現掘進安全生產。

支護強度與圍巖壓力、支護工作量的矛盾日益突出，嚴重制約了礦井安全生產工作的開展，加重了當前采掘接續緊張的局面。實現支護強度與圍巖壓力、支護工作量之間的平衡成為了解決當前矛盾的唯一途徑。

因此，本領域技術人員提供了一種基于松動圈理論的深部巷道支護方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于松動圈理論的深部巷道支護方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于松動圈理論的深部巷道支護方法，該方法包括以下步驟：

一.煤礦深部開采圍巖地質力學性質評估，實驗室測試16#煤及其頂底板圍巖物理力學性質(強度、水理性質等)、圍巖可錨性、錨桿(錨索)力學性能等，為煤礦深部開采16#煤層圍巖控制技術方案的提出奠定基礎；

二.現場實測煤礦16#煤深部開采礦壓顯現基本規律，以材料巷和運輸巷為研究對象，現場實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鍵技術參數，初步掌握煤礦16#煤深部開采礦壓顯現基本規律；

三.掌握煤礦深部開采圍巖內部裂隙發展發育規律，揭示煤礦深部開采巷道圍巖變形破壞機理，準確測出松動圈位置，確定頂板類型；

四.根據圍巖力學性質、礦壓顯現規律及松動圈測定的情況，結合懸吊理論、松動圈理論進行支護計算，確定出合理的支護方案及配套的支護技術規范；

1).材料巷幫部采用錨桿支護，錨桿規格Q335Φ18×2000mm全螺紋錨桿，間排距1000×1000mm，錨桿盤規格250×250×12mm；錨索預緊力不低于200kN,幫部錨桿預緊扭矩不小于160N·m；

2).材料巷頂板全采用錨索支護，錨索規格Φ21.8×4500mm，間排距1.1×2.0m，錨索盤規格300×300×16mm，錨注3根錨固劑；

五.在材料巷進行工業性試驗，驗證方案的效果，在支護施工過程中，必須嚴格按照設計或掘進作業規程的要求完成各個作業工序，支護施工后，還必須進行工程質量檢測，確保施工質量滿足設計要求。

作為改進：步驟四中，錨桿支護施工過程中，錨桿應緊跟掘進工作面及時支護，錨桿支護施工工藝流程為：掘進出煤→鋪、聯金屬網→鋪設鋼帶→臨時支護→鉆頂板中部錨桿孔、清孔→安裝樹脂藥卷和錨桿→用錨桿鉆機攪拌樹脂藥卷至規定時間→停止攪拌并等待規定的時間→擰緊螺母達到錨桿設計預緊力→從中部向外依次安裝其他頂板錨桿；其中，錨桿安裝要求：