[發(fā)明專利]高強錨注自成巷方法與系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010218328.6 | 申請日： | 2020-03-25 |
| 公開（公告）號： | CN111335900B | 公開（公告）日： | 2021-04-27 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王琦;江貝;張朋;曾昭楠;蔣振華 | 申請（專利權(quán)）人： | 王琦 |
| 主分類號： | E21D9/00 | 分類號： | E21D9/00;E21D11/10;E21D20/02;E21D15/14;E21D15/46;G06F30/20;G06F111/10;G06F119/14 |
| 代理公司： | 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221 | 代理人： | 武博 |
| 地址： | 274711 山東省菏澤市鄆*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 高強 自成 方法 系統(tǒng) | ||
本發(fā)明公開了高強錨注自成巷方法與系統(tǒng)，其技術(shù)方案為：獲取圍巖力學參數(shù)與圍巖狀況，進行全巷道多斷面立體分區(qū)；通過錨注試驗與數(shù)值計算，確定不同巷道區(qū)域的高強錨注參數(shù)與超前預裂參數(shù)，對巷道頂板進行高強錨注與超前預裂，架設(shè)讓壓支柱；在采空區(qū)頂板垮落形成矸石巷幫后，對矸石巷幫進行護幫、護表處理，形成高強錨注自成巷；根據(jù)巷道圍巖變形、讓壓支柱受力與高強注漿錨索受力情況，確定讓壓支柱回撤時機；自成巷留設(shè)完成供下一工作面使用時，對自成巷進行評價。本發(fā)明利用高強錨注技術(shù)提高巷道頂板完整性，利用超前預裂技術(shù)切斷采空區(qū)與巷道頂板間的應力傳遞，使巷道處于應力降低區(qū)，能夠有效解決深部頂板破碎巷道支護難題，實現(xiàn)安全留巷。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及煤礦開采領(lǐng)域，尤其涉及一種高強錨注自成巷方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù)
煤炭在我國一次能源消費中占主體地位。傳統(tǒng)長壁開采方法，回采一個工作面，需掘進兩條巷道并留設(shè)一個區(qū)段保護煤柱，上覆巖層回轉(zhuǎn)變形導致煤柱處應力集中，極易出現(xiàn)圍巖大變形、支護構(gòu)件破斷失效等現(xiàn)象，危及安全生產(chǎn)，且煤柱在工作面回采后無法采出，造成煤炭資源浪費。隨著淺部煤炭資源的日益枯竭，煤炭開采深度逐步增加，深部圍巖所處的“三高一擾動”復雜環(huán)境給煤炭開采帶來一系列的問題：沿空巷道圍巖壓力大，巷道圍巖變形量顯著，圍巖破碎嚴重，傳統(tǒng)的錨桿(索)支護技術(shù)不能滿足深部頂板破碎巷道的支護要求。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種以高強錨注、超前預裂為核心的高強錨注自成巷方法，該方法利用高強錨注提高巷道頂板完整性，實現(xiàn)錨桿(索)與破碎圍巖的共同受力，提高破碎圍巖的自承能力，同時利用超前預裂技術(shù)切斷采空區(qū)與巷道頂板間的應力傳遞，使巷道處于應力降低區(qū)，形成高強錨注自成巷系統(tǒng)，實現(xiàn)安全留巷。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：
第一方面，本發(fā)明的實施例提供了一種高強錨注自成巷方法，包括：
獲取圍巖力學參數(shù)與圍巖狀況，進行全巷道多斷面立體分區(qū)；
基于現(xiàn)場圍巖力學參數(shù)與圍巖狀況進行錨注試驗，確定不同巷道區(qū)域的注漿參數(shù)；
以數(shù)字鉆進為核心對不同巷道區(qū)域頂板注漿效果進行定量評價，得到注漿后的圍巖力學參數(shù)；
根據(jù)不同巷道區(qū)域頂板注漿后的圍巖力學參數(shù)進行數(shù)值計算，建立定量評價指標，確定不同巷道區(qū)域的高強錨注參數(shù)與超前預裂參數(shù)；
對確定的高強錨注參數(shù)與超前預裂參數(shù)進行優(yōu)化；
利用高強注漿錨索對巷道頂板進行高強錨注，并對高強錨注后的巷道頂板進行超前預裂、架設(shè)讓壓支柱；
在采空區(qū)頂板垮落形成矸石巷幫后，對矸石巷幫進行護幫、護表處理，形成高強錨注自成巷；并根據(jù)巷道圍巖變形、讓壓支柱受力與高強注漿錨索受力情況，確定讓壓支柱回撤時機；
自成巷留設(shè)完成供下一工作面使用時，通過建立的圍巖變形控制率、高強注漿錨索強度使用率定量評價指標對自成巷進行評價，根據(jù)評價結(jié)果對巷道頂板進行補強支護。
第二方面，本發(fā)明的實施例提供了一種高強錨注自成巷系統(tǒng)，包括巷道底板、實體煤幫與通過所述高強錨注自成巷方法形成的剛性頂板、密閉矸石巷幫。
上述本發(fā)明的實施例的有益效果如下：
(1)本發(fā)明的一個或多個實施方式通過數(shù)字鉆進、鉆孔窺視探測預留巷道頂板圍巖狀況，進行巷道斷面頂板分區(qū)，結(jié)合地質(zhì)條件與多斷面頂板分區(qū)情況進行全巷道立體區(qū)域劃分；
(2)本發(fā)明的一個或多個實施方式通過錨注試驗確定不同區(qū)域巷道頂板注漿參數(shù)，根據(jù)現(xiàn)場試驗，獲得漿液擴散范圍與錨注前后的巖體力學參數(shù)、頂板裂隙情況；
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