[發明專利]一種保護礦井巷道的系統

在審

• 申請號: 202011312611.1
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112253163A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 李存祿;趙艷鵬
• 申請（專利權）人: 臨沂礦業集團菏澤煤電有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D20/00;E21F17/00
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 莎日娜

本發明是關于一種保護礦井巷道的系統，涉及礦物采掘技術領域。通過本發明實施例，根據巷道中圍巖的應力分布情況用支護材料對所述圍巖進行加固，構造支護被筒；當所述圍巖中的應力大小超過第一閾值時，根據所述圍巖的應力分布情況，在所述巷道周圍打鑿出多個鉆孔，構造卸壓吸能被筒，以使所述圍巖內的高應力遠離所述巷道。本發明通過該巷道“雙被筒”的實施，達到保護巷道的目的。

技術領域

本發明涉及礦物采掘技術領域，特別是涉及一種保護礦井巷道的系統。

背景技術

沖擊礦壓是煤礦深部開采面臨的典型動力災害,表現為聚集在煤巖體中的彈性能突然、猛烈釋放，其動力將煤巖拋向巷道或采場，造成煤巖體強烈震動和破壞、設備損壞和人員傷亡。從近幾年全國發生的沖擊地壓事故來看，沖擊地壓多數發生在巷道掘進期間或采煤工作面兩順槽，工作面內發生沖擊地壓的情況較少。同時，大量現場實踐也表明，沖擊礦壓造成的破壞和人員傷亡主要集中在巷道內。

隨著礦井的開拓延伸，礦井沖擊地壓災害越來越嚴重。然而，目前采用的支護形式，單純提高以被動支護為主的支護強度效果并不顯著，其不能對沖擊礦壓巷道圍巖進行有效控制。

發明內容

鑒于上述問題，提出了本發明實施例以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種保護礦井巷道的系統。

為了解決上述問題，本發明實施例公開了一種保護礦井巷道的系統，所述系統包括：

根據巷道中圍巖的應力分布情況用支護材料對所述圍巖進行加固，構造支護被筒；

當所述圍巖中的應力大小超過第一閾值時，根據所述圍巖的應力分布情況，在所述巷道周圍打鑿出多個鉆孔，構造卸壓吸能被筒，以使所述圍巖內的高應力遠離所述巷道。

優選的，所述根據巷道中圍巖的應力分布情況用支護材料對所述圍巖進行加固，構造支護被筒的步驟，包括：

根據所述圍巖的應力分布情況，確定構造所述支護被筒的預設方案；

根據所述預設方案可提供的最大支護抗力P總和所述巷道維持極限平衡區巖石不冒落所需要的實際支護力P頂，確定是否實施所述預設方案；

若確定實施所述預設方案，則用所述支護材料構造所述支護被筒。

優選的，所述預設方案中的支護材料至少包括：錨索和錨桿；確定所述預設方案可提供的最大支護抗力P總的步驟，包括：

通過錨索的材料性能和各錨索在所述預設方案中的安裝分布情況以及所述巷道的尺寸，預計各錨索給所述巷道提供的最大支護抗力Ps；

通過錨桿的材料性能和各錨桿在所述預設方案中的安裝分布情況，預計各錨桿給所述巷道提供的最大支護抗力Pm；

根據所述最大支護抗力Ps和所述最大支護抗力Pm的和值，確定所述預設方案可提供的最大支護抗力P總。

優選的，確定所述巷道維持極限平衡區巖石不冒落所需要的實際支護力P頂的步驟，包括：

根據所述圍巖的結構特征和所述巷道橫截面的外接圓半徑，確定所述圍巖中極限平衡下的塑性區半徑Rs；

根據所述塑性區半徑Rs和所述巷道的尺寸大小，確定所述巷道維持極限平衡區巖石不冒落所需要的實際支護力P頂。

優選的，所述確定是否實施所述預設方案的步驟，包括：

確定所述最大支護抗力P總和所述實際支護力P頂的比值；

若所述比值不小于預設第二閾值，則確定所述預設方案符合構造所述支護被筒的要求；

若所述比值小于所述預設第二閾值，則調整所述預設方案，以使調整后的方案符合構造所述支護被筒的要求。