渗水松软破碎岩层巷道支护方法
【专利摘要】本发明涉及煤矿中巷道的支护方法，具体为一种渗水松软破碎岩层巷道的支护方法，为了解决松软破碎岩层巷道特别是渗水松软破碎岩层巷道支护效果不佳，耗费过大等问题，本发明包括下列步骤：A、初喷混凝土；B、采用高强螺纹钢锚杆加菱形金属网联合支护；C、安装锚索；D、二次复喷混凝土；E、安装化学浆注浆锚杆；F、安装水泥浆注浆锚杆。
【专利说明】渗水松软破碎岩层巷道支护方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤矿中巷道的支护方法，具体为一种渗水松软破碎岩层巷道的支护方法。
【背景技术】
[0002]近些年来我国煤矿地下开采水平逐步往深部延深，地质条件也由简单到复杂，岩层裂隙和断层构造也愈来愈多，矿井地压及水平方向地应力明显增大，加之水患的影响，使得这些层理、节理、裂隙发育的岩体在地下水侵蚀下，岩体弱化，整体强度和稳定性极大降低，巷道围岩自承能力变低，巷道变形量加大，变形持续时间加长。此种条件下，在渗水松软破碎岩层中进行巷道支护，维持巷道和工作区间的稳定都显得异常困难。
[0003]为解决松软破碎岩体中巷道支护难题，曾采用U型钢可缩支架加喷混凝土支护，这种支护方式充分地利用了 U型钢可缩支架和混凝土喷层容许围岩适量变形的特点，通过U型钢支架可缩性丧失时仍能成为刚性支护的特性，较好地遏制了巷道围岩变形，但对于巷道围岩渗水作用的影响依旧无法解决。
[0004]针对渗水松软破碎岩巷围岩自承能力低，巷道围岩变形量大的特点，我国许多煤矿常采用注浆一锚网喷支护，通过向岩层中打锚杆并注浆，此种方法在一定范围内提高岩体强度和围岩体的整体性，利用金属网与喷浆组成的柔性联合体在一定程度上起到缓冲压力的效果。但对于渗水破碎岩巷，此类方法封闭效果不太明显，单一注入化学浆则耗费过高。因此对于渗水松软破碎岩巷支护，此类支护方法在技术上和经济上仍旧存在缺陷。
【发明内容】
[0005]为了解决松软破碎岩层巷道特别是渗水松软破碎岩层巷道支护效果不佳，耗费较大等问题，本发明提出了一种渗水松软破碎岩层巷道支护方法。
[0006]本发明是采用如下步骤实现的:
A、巷道爆破后敲帮问顶，进行初喷混凝土操作，喷层厚度20?30mm；
B、采用高强螺纹钢锚杆加菱形金属网联合支护，锚杆直径为20mm，长度为2500mm，采用树脂锚固剂端锚，锚固长度为1400mm，位于巷道断面上的高强螺纹钢锚杆轴向偏差不超过10°，每排和每列高强螺纹钢锚杆末端分别固定一根废旧钢丝绳，在钢丝绳之间夹固菱形金属网；
C、在巷道正顶部、巷道拱部与竖直线夹角45°的位置打锚索，每排共有三根锚索，锚索轴向偏差在20°以内，第一排锚索位于第一排和第二排高强螺纹钢锚杆之间；
D、为防止表层漏浆，在注浆之前进行二次复喷，喷层厚度30?50mm，可部分覆盖锚杆；
E、采用长1500mm、直径22mm的无缝钢管制作的化学浆注浆锚杆加固，化学浆注浆锚杆用于注入新型堵水材料马力散，与高强螺纹钢锚杆间隔布置，并在巷道底板左右边缘位置增设两个底角化学浆注浆锚杆，其中，位于巷道拱顶和两帮上的化学浆注浆锚杆轴向偏差不超过15°，位于巷道底板的化学浆注浆锚杆轴向偏差介于35°到50°之间，第一排化学浆注浆锚杆位于第一排和第二排高强螺纹钢锚杆之间；
F、采用长2500mm、直径22mm的无缝钢管制作的水泥浆注浆锚杆加固，位于巷道断面上的水泥浆注浆锚杆轴向偏差不超过15°，水泥浆注浆锚杆与化学浆注浆锚杆间隔布置，第一排水泥浆注浆锚杆位于第一排和第二排化学浆注浆锚杆之间，注浆量以不发生大量跑浆为准。
[0007]进一步的，所述高强螺纹钢锚杆间排距为800mm。
[0008]进一步的,所述锚索排距3200mm。
[0009]进一步的，所述化学浆注浆锚杆和水泥浆注浆锚杆间排距均为1600mm。
[0010]本发明渗水松软破碎岩层巷道支护方法，其有益效果是是:
利用锚杆、喷浆、锚索、注浆多位一体，联合支护，有效控制了围岩变形，通过两种长度不等的注浆锚杆间隔布置，合理分配化学注浆和水泥注浆，有效封闭和加固围岩，大大减小水患对岩体和锚固体性质的影响。本发明方案支护效果优良、参数合理，同时具有支护成本低、质量可靠、适应性强等特点，特别适用于渗水松软破碎岩层巷道支护。
[0011]下面结合附图对本发明作进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明的布置断面结构示意图；
图2为本发明的布置俯视结构示意图；
图中:1一闻强螺纹钢锚杆；2—锚索；3—水泥衆注衆锚杆；4一化学衆注衆锚杆；5—初喷层；6—金属网；7—复喷层；8—钢丝绳。
【具体实施方式】
[0013]本发明渗水松软破碎岩层巷道支护方法，包括如下步骤:
A、巷道爆破后敲帮问顶，防止松散岩石掉下砸伤施工人员，进行初喷混凝土操作，初喷层5厚度20?30mm。
[0014]B、采用高强螺纹钢锚杆I加菱形金属网6联合支护，锚杆直径为20mm，长度为2500mm，采用树脂锚固剂端锚，锚固长度为1400mm，高强螺纹钢锚杆I间排距均为800mm，位于巷道断面上的高强螺纹钢锚杆I轴向偏差(即高强螺纹钢锚杆I轴线与该锚杆I末端切平面法线的夹角)不超过10°，每排和每列高强螺纹钢锚杆I末端分别固定一根废旧钢丝绳8，在钢丝绳8之间夹固菱形金属网6。
[0015]C、安装锚索。在巷道正顶部、巷道拱部和竖直线夹角45°位置打锚索2，每排共有三根锚索，锚索排距3200mm,第一排锚索位于第一排和第二排高强螺纹钢锚杆之间,安装过程中保证锚索的轴向偏差在20 °以内。
[0016]D、二次复喷。为防止岩体表层漏浆，在注浆之前进行二次复喷，喷层7厚度30?50mm,可部分覆盖锚杆I。
[0017]E、安装化学浆注浆锚杆4。采用长1500mm、直径22mm的无缝钢管制作的化学浆注浆锚杆4加固，该锚杆4用于注入新型堵水材料马力散，注浆锚杆4间排距1600mm，与高强螺纹钢锚杆I间隔布置，并在巷道底板左右边缘位置增设两个底角化学浆注浆锚杆4，该锚杆的轴向偏差介于35°到50°之间，而巷道断面的其他化学浆注浆锚杆4轴向偏差控制在15°以内，第一排化学浆注浆锚杆4位于第一排和第二排高强螺纹钢锚杆I之间。
[0018]F、安装水泥浆注浆锚杆3。采用长2500mm、直径22mm的无缝钢管制作的水泥浆注浆锚杆3加固，该水泥浆注浆锚杆间排距1600mm，位于巷道断面上的水泥浆注浆锚杆3轴向偏差不超过15°，该锚杆3与化学浆注浆锚杆4间隔布置，第一排水泥浆注浆锚杆3位于第一排和第二排化学浆注浆锚杆4之间，注浆量以不发生大量跑浆为准。
[0019]本发明渗水松软破碎岩层巷道支护方法，其原理是:
1、在岩体表层喷浆和布设金属网能够增强喷层的抗拉强度，喷层和金属网组成的联合体又具有一定的柔性，能够起到缓冲压力的作用。2、钢丝绳将高强螺纹钢锚杆联接成一个整体，充分发挥锚杆的锚固作用，较大程度地提高岩体的自身承载能力。3、通过在巷道上交错安装长短不一的化学浆注浆锚杆和水泥浆注浆锚杆，充分发挥化学浆对岩体表层裂隙的堵水封岩作用及水泥浆对岩体产生的网格胶结作用。
[0020]以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.本发明渗水松软破碎岩层巷道支护方法，包括如下步骤: A、巷道爆破后敲帮问顶，进行初喷混凝土操作，喷层厚度20?30mm； B、采用高强螺纹钢锚杆加菱形金属网联合支护，锚杆直径为20mm，长度为2500mm，采用树脂锚固剂端锚，锚固长度为1400mm，位于巷道断面上的高强螺纹钢锚杆轴向偏差不超过10°，每排和每列高强螺纹钢锚杆末端分别固定一根废旧钢丝绳，在钢丝绳之间夹固菱形金属网； C、在巷道正顶部、巷道拱部与竖直线夹角45°的位置打锚索，每排共有三根锚索，锚索轴向偏差在20°以内，第一排锚索位于第一排和第二排高强螺纹钢锚杆之间； D、为防止表层漏浆，在注浆之前进行二次复喷，喷层厚度30?50mm，可部分覆盖锚杆； E、采用长1500mm、直径22mm的无缝钢管制作的化学浆注浆锚杆加固，化学浆注浆锚杆用于注入新型堵水材料马力散，与高强螺纹钢锚杆间隔布置，并在巷道底板左右边缘位置增设两个底角化学浆注浆锚杆，其中，位于巷道拱顶和两帮上的化学浆注浆锚杆轴向偏差不超过15°，位于巷道底板的化学浆注浆锚杆轴向偏差介于35°到50°之间，第一排化学浆注浆锚杆位于第一排和第二排高强螺纹钢锚杆之间； F、采用长2500mm、直径22mm的无缝钢管制作的水泥浆注浆锚杆加固，位于巷道断面上的水泥浆注浆锚杆轴向偏差不超过15°，水泥浆注浆锚杆与化学浆注浆锚杆间隔布置，第一排水泥浆注浆锚杆位于第一排和第二排化学浆注浆锚杆之间，注浆量以不发生大量跑浆为准。
【文档编号】E21D11/00GK103603675SQ201310427667
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年9月20日 优先权日:2013年9月20日
【发明者】张瀚, 宋新龙, 任方涛, 李英明, 杨明东, 王晓东 申请人:张瀚