The invention discloses a method of strengthening the surrounding rock of the loose coal seam in the deep mine. In the coal seam roadway in the deep mine, the coal seam occurrence and the tunnel section are integrated. The presupposition of the presupposed rotary jet pile size is carried out. The horizontal spin injection and reinforcement are carried out in the outline of the roadway section. In the U shed between the two sides, jet grouting and anchor bolts are used to form a horizontal jet grouting anchor pile group. The invention fully considers the complexity of the lower rock layer conditions in the deep mine, and the high pressure rotary jet grouting ahead of the roof forms the high bearing capacity of the top roof spiral spray arch structure, preventing the collapse of the working face from the roof in the course of the tunnel heading, ensuring the safety of the tunnel, and the U type shed in the rear roadway of the roadheader. The support of spray anchorage pile group has high support resistance and fully exerts its own bearing capacity of the surrounding rock. It can control the surrounding rock of roadway in all directions, and can form a stable bearing structure after excavation.
【技术实现步骤摘要】
一种加固深部矿井松散煤层巷道围岩的方法
本专利技术涉及一种加固深部矿井松散煤层巷道围岩的方法,属于巷道围岩稳定性控制领域。
技术介绍
深井煤层由于受成岩作用和高地应力的影响,常见松散破碎赋存状态,这类煤层强度低、胶结弱,散体颗粒粒度细。由于松散煤层强度低,锚杆支护难以形成稳定的锚固结构,极易出现锚固剂与围岩界面的分离;由于散煤粒度小,注浆扩散距离有限,注浆加固效果差;此外,由于地应力较高,煤层自稳能力差,被动支护效果差。目前,煤层巷道围岩控制的方法很多,大多采用联合控制方式,如中国专利CN102817620A公布了一种特厚松软煤层巷道支护方法,将加固和悬吊理论相结合,采用锚杆、锚索、钢带、网联合支护;中国专利CN206608188U公布了一种控制极松软煤层巷道的U型钢支护结构,采用U型钢支架配合锁腿锚杆和卸压钻孔控制极软煤层巷道;专利CN103195442A公布的一种煤矿巷道均布注浆结构及其施工工艺,其采用均布巷道周围的注浆锚杆注入浆液固结围岩,同时注浆锚杆形成加固组合拱。考虑到深部矿井松散煤层巷道的控制难点和支护原理,以上关于煤矿巷道注浆加固、锚杆、架棚及其联合等支护形式加固效果并不好,且操作步骤复杂,不适用于松散煤层巷道稳定性控制。因此,如何提供新的松散煤层巷道围岩控制方法,对于该类煤层巷道围岩稳定性控制和矿井安全高效生产具有重要意义。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题,本专利技术的目的是提供一种加固深部矿井松散煤层巷道围岩的方法,易于操作,能够针对煤矿井下地质条件的特殊性和深部矿井松散煤层的特点对巷道围岩进行有效加固,可以解决在松散煤层掘巷过程中 ...
【技术保护点】
1.一种加固深部矿井松散煤层巷道围岩的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:在巷道沿煤层底板(3)掘进过程中,确定掘进工作面(1)顶部、两帮为松散煤体(8)后,在掘进工作面(1)进行现场旋喷预试验,选取旋喷压力P条件的旋喷桩直径D,根据现场支护强度要求确定旋喷桩相互咬合的宽度系数λ,相邻旋喷桩的咬合量为λD;步骤二:超前钻孔探煤:在掘进工作面(1)靠近顶板(2)位置处的开挖断面轮廓外侧D/2位置选取水平旋喷桩位,利用钻机沿掘进工作面(1)设计掘进方向钻出超前探煤钻孔(4),钻孔时钻杆向上倾斜3°,钻进速度为0.04m/s,钻进总长度为L,确定煤层赋存状态以排除断层切割影响;步骤三:超前顶板加固,形成水平旋喷加筋桩拱形结构:采用预先配制的高标号早强水泥喷浆材料,在超前探煤钻孔(4)的位置进行旋喷注浆加固,钻杆倒退至距孔口约5m处时停止注浆,形成直径为D、长度为L的水平旋喷桩,将分段接长的钢筋(5a)沿轴向顶入水平旋喷桩中,然后对孔口用编织袋加速凝剂进行封口、补浆管置于中央进行补浆,凝固养护24小时,形成水平旋喷加筋桩(5);以超前探煤钻孔(4)处形成的水平旋喷加筋桩(5)为中心向开挖断 ...
【技术特征摘要】
1.一种加固深部矿井松散煤层巷道围岩的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:在巷道沿煤层底板(3)掘进过程中,确定掘进工作面(1)顶部、两帮为松散煤体(8)后,在掘进工作面(1)进行现场旋喷预试验,选取旋喷压力P条件的旋喷桩直径D,根据现场支护强度要求确定旋喷桩相互咬合的宽度系数λ,相邻旋喷桩的咬合量为λD;步骤二:超前钻孔探煤:在掘进工作面(1)靠近顶板(2)位置处的开挖断面轮廓外侧D/2位置选取水平旋喷桩位,利用钻机沿掘进工作面(1)设计掘进方向钻出超前探煤钻孔(4),钻孔时钻杆向上倾斜3°,钻进速度为0.04m/s,钻进总长度为L,确定煤层赋存状态以排除断层切割影响;步骤三:超前顶板加固,形成水平旋喷加筋桩拱形结构:采用预先配制的高标号早强水泥喷浆材料,在超前探煤钻孔(4)的位置进行旋喷注浆加固,钻杆倒退至距孔口约5m处时停止注浆,形成直径为D、长度为L的水平旋喷桩,将分段接长的钢筋(5a)沿轴向顶入水平旋喷桩中,然后对孔口用编织袋加速凝剂进行封口、补浆管置于中央进行补浆,凝固养护24小时,形成水平旋喷加筋桩(5);以超前探煤钻孔(4)处形成的水平旋喷加筋桩(5)为中心向开挖断面轮廓两侧间隔对称旋喷得到多个水平旋喷加筋桩(5),最终相邻的水平旋喷加筋桩(5)之间相互咬合,形成具有承载能力的超前顶板旋喷拱形结构(Ⅰ);步骤四:巷道掘进、支护,在超前顶板旋喷拱形结构(Ⅰ)下挖掘巷道,在开挖断面轮廓内侧沿巷道长度方向每隔两米即时架设U型棚(Ⅱ)进行支护,帮部设背板防止垮塌;步骤五:滞后帮部锚固,形成水平旋喷锚固桩组:在掘进形成的巷道两侧帮部相邻的两U型棚(Ⅱ)支架之间,垂直巷道走向自上而下间隔...
【专利技术属性】
技术研发人员:李桂臣,贾斌义,孙长伦,郝文军,何锦涛,杜乐乐,吕金帅,刘哲,
申请(专利权)人:中国矿业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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