[發(fā)明專利]一種針對高沖擊地壓應(yīng)力下松軟巖石巷道圍巖的支護(hù)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111030127.4
• 申請日: 2021-09-03
• 公開（公告）號: CN113605927B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李明遠(yuǎn);張延偉;王士奎;曹淑良;喬曉純;王滿;胡長嶺;張景玉;劉寶珠;劉建莊
• 申請（專利權(quán)）人: 淮北市平遠(yuǎn)軟巖支護(hù)工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/10
• 代理公司: 宿州智海知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34145
• 代理人: 朱海琳

本發(fā)明所述的一種針對高沖擊地壓應(yīng)力下松軟巖石巷道圍巖的支護(hù)方法，通過設(shè)置的支護(hù)方法使泄壓槽受到兩次沖擊破碎，使巖體產(chǎn)生更多縫隙，避免只破碎一次導(dǎo)致產(chǎn)生的裂隙過小，漿液難以與巖體充分接觸膠結(jié)，在炮眼底部炸出壺形腔，同時激活圍巖體內(nèi)裂隙，提高裂隙的空隙度，炮震激隙8個小時后，巷道周圍圍巖的應(yīng)力通過激隙拓展出的裂隙通道有序泄出，將產(chǎn)生的矸石進(jìn)行清理，把采用細(xì)骨料的混凝土通過炮眼注入壺形腔后，啟動高壓氣體釋放機(jī)構(gòu)，釋放出的氣體使壺形腔產(chǎn)生高壓沖擊波，混凝土受沖擊波的推動，將泄壓槽內(nèi)的巖體進(jìn)一步的破碎和分離，同時高壓氣體將壺形腔內(nèi)的混凝土擠進(jìn)新產(chǎn)生的縫隙，使注入的漿液膠結(jié)的更加緊密。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巷道支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種針對高沖擊地壓應(yīng)力下松軟巖石巷道圍巖的支護(hù)方法。

背景技術(shù)

隨著開采深度越來越大，原本高強(qiáng)度的巖石層在高壓應(yīng)力環(huán)境中出現(xiàn)強(qiáng)度降低的現(xiàn)象，既出現(xiàn)巖石應(yīng)力軟化現(xiàn)象，尤其是原本中等堅固的砂紙泥巖、砂紙頁巖等比較容易轉(zhuǎn)化為巖石強(qiáng)度極低的泥巖，由于泥巖的強(qiáng)度低，在高地應(yīng)力下開挖巷道后圍巖迅速變形破壞，難以及時支護(hù)，在這種情況下，開挖卸壓槽釋放底板圍巖應(yīng)力，并灌漿提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，可以大幅度緩解巷道附近的高地應(yīng)力影響，有效控制圍巖的破壞變形；現(xiàn)有技術(shù)的泄壓方式主要有人工挖掘泄壓和放炮震動泄壓兩種方式，人工挖掘泄壓需要等待的時間較長，放炮震動泄壓這種方式施工簡便，震動由底角向巷道圍巖傳遞，能起到較好的激隙效果，但在施工中難以定量掌握，現(xiàn)場操作困難較大，由于巖石強(qiáng)度低，巖體會破裂成較小的巖塊，裂隙密度大，但裂縫張開程度小，不利于注漿充分接觸泄壓槽內(nèi)巖體。

為此，我們提出一種針對高沖擊地壓應(yīng)力下松軟巖石巷道圍巖的支護(hù)方法，首先，通過該支護(hù)方法使泄壓槽受到兩次沖擊破碎，使巖體產(chǎn)生更多縫隙，避免只破碎一次導(dǎo)致產(chǎn)生的裂隙過小，漿液難以與巖體充分接觸膠結(jié)，其次，高壓氣體釋放機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的沖擊波通過擠壓混凝土，使巖體二次破碎產(chǎn)生新裂隙，且高壓氣體同時將混凝土擠入新產(chǎn)生的縫隙，確保較細(xì)的裂縫也會被漿液填充，提高泄壓槽注漿后的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種針對高沖擊地壓應(yīng)力下松軟巖石巷道圍巖的支護(hù)方法，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種針對高沖擊地壓應(yīng)力下松軟巖石巷道圍巖的支護(hù)方法，包括以下步驟：

A：開挖出的深部巷道需做好完整可靠的第一層次支護(hù)后，在距離迎頭5m左右，軟巖巷道兩幫底角處各開挖出不小于600mm×600mm的泄壓槽，泄壓槽深入幫部不小于300mm，在泄壓槽內(nèi)布置震動炮的炮眼，根據(jù)圍巖強(qiáng)度的差異，炮眼的眼距為800mm～1200mm，鉆鑿炮眼的垂直角度為5°～25°，水平角度為0°，炮眼的深度選擇1800mm～2200mm為宜，實際操作時炮眼中的裝藥量為200～300克，裝炮后對炮眼進(jìn)行封孔作業(yè)，炮泥封孔的總長度大于600mm；

B：完成A步驟后，通過放炮在炮眼底部炸出壺形腔，同時激活圍巖體內(nèi)裂隙，提高裂隙的空隙度，炮震激隙8個小時后，巷道周圍圍巖的應(yīng)力通過激隙拓展出的裂隙通道有序泄出，將產(chǎn)生的矸石進(jìn)行清理，把采用細(xì)骨料的混凝土通過炮眼注入壺形腔后，部分混凝土流入巖體的裂隙中，另一部分儲存在壺形腔內(nèi)；

C：完成B步驟后，將高壓氣體釋放機(jī)構(gòu)安裝在炮眼內(nèi)，啟動高壓氣體釋放機(jī)構(gòu)，釋放出的氣體使壺形腔產(chǎn)生高壓沖擊波，混凝土受沖擊波的推動，將泄壓槽內(nèi)的巖體進(jìn)一步的破碎和分離，同時高壓氣體將壺形腔內(nèi)的混凝土擠進(jìn)新產(chǎn)生的縫隙，使注入的漿液膠結(jié)的更加緊密，4小時后通過注漿錨桿向泄壓槽內(nèi)進(jìn)行注漿作業(yè)，漿液凝固后在泄壓槽內(nèi)形成石鞋，在巷道兩幫底角處構(gòu)成兩個“強(qiáng)結(jié)構(gòu)”；

D：完成C步驟后，在巷道的底板形成“強(qiáng)-弱-強(qiáng)”的支護(hù)結(jié)構(gòu)，有效地控制了巷道出現(xiàn)底臌，當(dāng)巷道的兩幫變形和頂板下沉速度穩(wěn)定以后，對巷道的兩幫和頂板進(jìn)行注漿加固，從提高巷道的圍巖支護(hù)強(qiáng)度和降低圍巖應(yīng)力兩個方面，實現(xiàn)巷道圍巖和錨注支護(hù)系統(tǒng)趨于平衡，松軟圍巖長期處于穩(wěn)定狀態(tài)。