一种煤矿井下软岩巷道支护方法技术

一种煤矿井下软岩巷道支护方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)锚网支护：掘进或刷扩巷道后，先采用锚网支护，然后用锚固剂进行端头锚固；(2)架设钢支架：将U型钢加工成内径与巷道直径匹配的圆型钢支架，钢支架有n节，n≥2，使用高强度U型卡缆将锚杆与钢支架进行固定，相邻支架之间使用拉杆进行架间连接；(3)浇筑混凝土：支架安装完好后，在支架内沿铺设钢筋网，并在钢筋网上铺设旧风筒布作为模板，开始浇筑混凝土，采用振动棒振捣密实；(4)壁后注浆：在浇筑的圆形断面混凝土外壁上打设注浆锚杆。本发明专利技术通过进行壁后注浆，使得围岩裂隙被水泥浆充填，围岩重回完整状态，不仅增强围岩的稳定性，还能够使支护更有效的发挥作用。

Support method for soft rock roadway in coal mine

A coal mine soft rock roadway supporting method, characterized by comprising the following steps: (1) anchor: boring or brush after the expansion of the roadway, anchor net support, then end anchorage with anchor agent; (2) the erection of steel bracket: U steel processing circle steel stent diameter and tunnel diameter, steel bracket, n section, n = 2, the use of high strength U type card cable will be fixed bolt and steel bracket, adjacent frame between the connecting rod for use; (3) pouring concrete: bracket when the installation is completed, the laying of steel mesh along the stent. And in the old laying steel bar net cloth hairdryer as a template to start pouring concrete, the vibration rod vibration compacting; (4): setting up Grouting grouting bolt in concrete pouring on the outer wall of the circular section. The invention can make the rock wall crack be filled with cement slurry, and the surrounding rock is returned to a complete state through the wall grouting, which not only enhances the stability of the surrounding rock, but also can make the support more effective.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及矿山开采
，特别涉及一种煤矿井下软岩巷道支护方法。
技术介绍
煤矿井下软岩巷道围岩强度低，多具有膨胀性，巷道开挖后在原岩应力和采动应力作用下极易发生严重破坏，在富含水的条件下，围岩遇水易膨胀和软化的特点更加剧了其破坏程度，围岩表现出强烈的流变性特征。现有软岩支护技术主要有锚网支护技术、型钢架棚支护技术、砌碹支护技术、卸压支护技术等，这些支护技术在一些软岩巷道围岩支护工作中得到广泛应用，但均存在一定的缺陷，锚网支护技术和型钢架棚支护技术成本过高，投入-产出比不合理；砌碹支护技术费时费力无法满足快速施工的需要；卸压支护技术无法为大变形围岩提供足够的支护强度。如今的煤矿井下软岩巷道围岩控制与治理工作中，急需一种能够提供针对软岩巷道变形破坏特点的、施工方便、机械化程度的支护技术，可以为巷道围岩提供高强度的支护阻力，有效控制软岩巷道围岩的变形与破坏，增强其稳定程度，避免巷道多次返修，降低维护成本提高生产效率和矿井安全性。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种煤矿井下软岩巷道支护方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)锚网支护：掘进或刷扩巷道后，先采用锚网支护，再用锚固剂进行端头锚固；(2)架设钢支架：将U型钢加工成内径与巷道直径匹配的圆型钢支架，使用高强度U型卡缆将锚杆与钢支架进行固定，相邻支架之间使用拉杆进行架间连接；(3)浇筑混凝土：支架安装完好后，在支架内沿铺设钢筋网，采用双排双扣，扣扣相连，并在钢筋网上铺设旧风筒布作为模板，开始浇筑混凝土，采用振动棒振捣密实；(4)壁后注浆：在浇筑的圆形断面混凝土外壁上打设注浆锚杆。进一步地，所述锚网支护中的锚杆采用规格φ20mm×2200mm或φ20mm×2400mm、材质为左旋无纵肋等强螺纹钢锚杆，锚杆长度为2000mm-2400mm，间排距900×900mm，锚杆托板采用Q235钢，规格为150mm×150mm×8mm，金属网采用直径为φ6mm的钢筋焊接而成，搭接不少于80mm，每隔80mm，使用14#铁丝进行帮扎。进一步地，所述锚固剂的材质为快速或中速防水树脂，锚固力不低于60KN，锚杆托板螺母扭紧力不低于150N·m。进一步地，所述钢支架采用的钢为36U型或18U型或25U型或29U型。进一步地，所述钢支架有n节，n≥2，钢支架之间的间距为600mm-800mm，每节支架搭接500mm。进一步地，所述混凝土由粉煤灰砂石、胶结性物料或化学充填材料组成。进一步地，所述浇筑混凝土厚度为300-400mm，混凝土强度等级为C20或C30。进一步地，所述支架内铺设钢筋网的规格为φ6mm、网格100mm×100mm、长2000mm、宽1000mm，每片钢筋网搭接长度1格，每格100mm。进一步地，所述壁后注浆采用的浆液水泥为PO42.5R普通硅酸盐和井下供水混合而成，水灰比为0.55～0.6，注浆压力为3～6MPa。本专利技术通过大幅提高锚杆预紧力增强锚杆对于围岩强度的强化作用，对围岩的控制作用大幅提高；引用喷射混凝土作为壁厚充填的方法，相对于单一U型钢支护，增强了U型钢支架与围岩的接触面积和密实度，充分发挥了支架的支护作用。附图说明图1为本专利技术一种煤矿井下软岩巷道支护方法的支护结构示意图。图中：1-锚杆、2-护顶钢筋网、3-壁后钢筋网、4-混凝土、5-U型钢、6-壁后注浆锚杆、7-U型卡缆。具体实施方式下面结合附图对本专利技术一种煤矿井下软岩巷道支护方法的具体实施方式进行详细说明，该实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。如图1，一种煤矿井下软岩巷道支护方法，包括以下步骤：(1)锚网支护：掘进或刷扩巷道后，先采用锚网支护，锚杆采用规格φ20mm×2200mm或φ20mm×2400mm、材质为左旋无纵肋等强螺纹钢锚杆，锚杆托板采用Q235钢，规格为150mm×150mm×8mm，金属网采用直径为φ6mm的钢筋焊接而成，金属网要紧贴岩面，搭接不少于80mm，每隔180mm使用钢丝进行帮扎；必须使用快速或中速(防水)树脂锚固剂进行端头锚固，锚固力不低于60KN，锚杆托板螺母扭紧力不低于150N·m；(2)架设钢支架：将U型钢加工成内径与巷道直径匹配的圆型钢支架n节,n≥2，根据断面大小和人工抬运、安装方便重量，确定每节弧长，每节钢支架搭接长度为500mm，使用4副高强度U型卡缆将锚杆与钢支架进行固定，相邻支架之间使用与圆棚组成型钢相同数量的金属拉杆进行架间连接；(3)浇筑混凝土：支架安装完好后，在支架内沿铺设φ6mm、网格100mm×100mm、长2000mm、宽1000mm钢筋网，每片钢筋网搭接长度1格，每格100mm，采用双排双扣，扣扣相连，并在钢筋网上铺设旧风筒布作为模板，开始浇筑混凝土，混凝土强度为C20或C30，采用振动棒振捣密实；(4)壁后注浆：在浇筑的圆形断面混凝土外壁顶、帮位置打设中孔注浆锚杆进行注浆。本专利技术在某煤矿软岩巷道轨道石门进行实施，支护具体参数如下：(1)锚网支护。掘进或刷扩巷道后，先采用锚网支护。锚杆采用φ20mm×2200mm左旋无纵肋等强螺纹钢锚杆，锚杆长度2200mm，外露30mm-50mm；树脂药卷采用Z2335型3节或使用1节Z2335和1节Z2360锚固剂，预紧力不低于400N.m；托板采用Q235钢，规格为150mm×150mm×8mm，金属网采用直径为φ6mm的钢筋焊接而成，网格规格80mm×80mm，锚杆间排距900mm×900mm。(2)架设36U型钢支架：36U型钢加工成内径为巷道直径匹配的U型钢支架，支架间距为600mm，每节支架搭接500mm，使用4副高强度U型卡缆将锚杆与钢支架进行搭接，相邻支架之间使用6道拉杆进行架间连接。(3)喷射混凝土：支架安装完好后，在支架内沿铺设φ6mm、网格100×100mm、长2000mm、宽1000mm钢筋网，每片钢筋网搭接长度1格，每格100mm，采用双排双扣，扣扣相连，并在钢筋网上铺设旧风筒布作为模板，开始浇筑混凝土，厚度为300mm，混凝土强度为C20，采用振动棒振捣密实。(4)壁后注浆。巷道掘进支护稳定后，巷道顶帮打注浆锚杆，注浆锚杆间排距为1100mm×1200mm，注浆锚杆采用φ32mm×2200mm，注浆用单液水泥浆为主，采用P.C42.5复合硅酸盐水泥，水灰比1∶0.6，注浆压力水5MPa。本专利技术采用软岩巷道锚网喷-U型钢-壁后注浆支护技术，通过大幅提高锚杆预紧力增强锚杆对于围岩强度的强化作用，本技术要求锚杆尾部螺母预紧扭矩达到400Nm以上，根据相关实验结果，其转化成的杆体轴力约为60-80kN，相对于普通锚杆支护要求的100Nm对应的轴力，约高出4-5倍，对围岩的控制及强化作用大幅提高；根据理论计算，本专利技术主要承载结构锚杆支护和U型钢支护结合起来提供的围岩支护反力至少为0.7MPa，相对于单一支护技术大幅提高；引用喷射混凝土作为壁厚充填的方法，相对于单一U型钢支护，增强了U型钢支架与围岩的接触面积和密实度，充分发挥支架的支护作用；通过进行壁后注浆，相对于无注浆的支护工艺，使得围岩裂隙被水泥浆充填，围岩重回完整状态，不仅增强围岩的稳定性，还能够使支护更有效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤矿井下软岩巷道支护方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)锚网支护：掘进或刷扩巷道后，先采用锚网支护，再用锚固剂进行端头锚固；(2)架设钢支架：将U型钢加工成内径与巷道直径匹配的圆型钢支架，使用高强度U型卡缆将锚杆与钢支架进行固定，相邻支架之间使用拉杆进行架间连接；(3)浇筑混凝土：支架安装完好后，在支架内沿铺设钢筋网，采用双排双扣，扣扣相连，并在钢筋网上铺设旧风筒布作为模板，开始浇筑混凝土，采用振动棒振捣密实；(4)壁后注浆：在浇筑的圆形断面混凝土外壁上打设注浆锚杆。

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下软岩巷道支护方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)锚网支护：掘进或刷扩巷道后，先采用锚网支护，再用锚固剂进行端头锚固；(2)架设钢支架：将U型钢加工成内径与巷道直径匹配的圆型钢支架，使用高强度U型卡缆将锚杆与钢支架进行固定，相邻支架之间使用拉杆进行架间连接；(3)浇筑混凝土：支架安装完好后，在支架内沿铺设钢筋网，采用双排双扣，扣扣相连，并在钢筋网上铺设旧风筒布作为模板，开始浇筑混凝土，采用振动棒振捣密实；(4)壁后注浆：在浇筑的圆形断面混凝土外壁上打设注浆锚杆。2.根据权利要求1所述的煤矿井下软岩巷道支护方法，其特征在于，所述锚网支护中的锚杆采用规格φ20mm×2200mm或φ20mm×2400mm、材质为左旋无纵肋等强螺纹钢锚杆，锚杆长度为2000mm-2400mm，间排距900×900mm，锚杆托板采用Q235钢，规格为150mm×150mm×8mm，金属网采用直径为φ6mm的钢筋焊接而成，搭接不少于80mm，每隔80mm，使用14#铁丝进行帮扎。3.根据权利要求1所述的煤矿井下软岩巷道支护方法，其特征在于，所述锚固剂的材质为快速或中速防水树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋建设，魏宝锋，张少峰，李永建，沈浩，
申请(专利权)人：大唐陇东能源有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62