【技术实现步骤摘要】
深部回采巷道锚注切顶主控留巷方法
本专利技术涉及矿山压力与巷道支护
,特别是涉及一种深部回采巷道锚注切顶主控留巷方法。
技术介绍
长期以来,我国矿井多采用留设护巷煤柱的方式进行开采和维护巷道,导致煤炭损失量很大,一般占全矿煤炭损失总量的40%左右。因此,研究区段间无煤柱开采技术,对大多数煤矿企业,无论是从提高煤炭资源回收率还是降低巷道掘进率上来讲,都是行之有效的良好手段。随着矿井开采范围和开采深度的增加,深部围岩所处的“三高一扰动”复杂环境给沿空留巷技术的应用带来一系列的问题:沿空巷道围岩压力增大,动载扰动增多,围岩变形量显著增大,传统的锚杆(索)+充填体支护技术已不能满足深部沿空巷道的支护要求,特别是在巷旁悬顶较大时,巷道维护变得异常困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种深部回采巷道锚注切顶主控留巷方法,采用“巷内注浆加固+巷旁钻孔预裂”的方式,解决在深部矿井采用无煤柱开采施工时难以满足深部沿空巷道支护要求的技术问题。本专利技术提供一种深部回采巷道锚注切顶主控留巷方法,包括以下步骤:步骤一、测定深部回采巷道实现切顶留巷所需技术参数技术参数包括:采高h,单位为m;基本顶断裂线距煤壁距离L0,单位为m;基本顶岩梁长度L1,单位为m;直接顶悬顶长度LS,单位为m;巷道宽度LR,单位为m;上覆岩层容重γS,单位为kN/m3;上覆岩层厚度mS,单位为m;基本顶岩层容重γE,单位为kN/m3;基本顶岩层厚度mE,单位为m;直接顶岩层容重γZ,单位为kN/m3;直接顶岩层厚度mZ,单位为m;步骤二、深部回采巷道掘进期间注浆锚索支护施工步骤2.1、确定注浆 ...
【技术保护点】
1.一种深部回采巷道锚注切顶主控留巷方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、测定深部回采巷道实现切顶留巷所需技术参数技术参数包括:采高h,单位为m;基本顶断裂线距煤壁距离L0,单位为m;基本顶岩梁长度L1,单位为m;直接顶悬顶长度LS,单位为m;巷道宽度LR,单位为m;上覆岩层容重γS,单位为kN/m3;上覆岩层厚度mS,单位为m;基本顶岩层容重γE,单位为kN/m3;基本顶岩层厚度mE,单位为m;直接顶岩层容重γZ,单位为kN/m3;直接顶岩层厚度mZ,单位为m;步骤二、深部回采巷道掘进期间注浆锚索支护施工步骤2.1、确定注浆锚索长度LL=La+Lb+Lc+Ld,式中:L为注浆锚索总长度,单位为m;La为注浆锚索深入到较稳定岩层的锚固长度,单位为m;Lb为有效长度,单位为m;Lc为上托盘及锚具的厚度,单位为m;Ld为需要外露的张拉长度,单位为m;其中,注浆锚索深入到较稳定岩层的锚固长度La由下式确定:
【技术特征摘要】
1.一种深部回采巷道锚注切顶主控留巷方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、测定深部回采巷道实现切顶留巷所需技术参数技术参数包括:采高h,单位为m;基本顶断裂线距煤壁距离L0,单位为m;基本顶岩梁长度L1,单位为m;直接顶悬顶长度LS,单位为m;巷道宽度LR,单位为m;上覆岩层容重γS,单位为kN/m3;上覆岩层厚度mS,单位为m;基本顶岩层容重γE,单位为kN/m3;基本顶岩层厚度mE,单位为m;直接顶岩层容重γZ,单位为kN/m3;直接顶岩层厚度mZ,单位为m;步骤二、深部回采巷道掘进期间注浆锚索支护施工步骤2.1、确定注浆锚索长度LL=La+Lb+Lc+Ld,式中:L为注浆锚索总长度,单位为m;La为注浆锚索深入到较稳定岩层的锚固长度,单位为m;Lb为有效长度,单位为m;Lc为上托盘及锚具的厚度,单位为m;Ld为需要外露的张拉长度,单位为m;其中,注浆锚索深入到较稳定岩层的锚固长度La由下式确定:式中:d1为注浆锚索钢绞线直径,单位为mm;fa为钢绞线抗拉强度,单位为MPa;fc为注浆锚索与锚固剂的粘合强度,单位为MPa;K为安全系数;步骤2.2、确定注浆锚索直径d注浆锚索索体的破断力应不小于其锚固力,则注浆锚索直径应满足的条件为:式中:FM为注浆锚索锚固力,由拉拔试验可得,单位为kN;σt为注浆锚索的设计抗拉强度,单位为MPa;步骤2.3、确定注浆锚索间排距a注浆锚索间排距a应满足下列公式:式中:f为煤层坚固性系数;γ为被悬吊岩层的重力密度,单位为kN/m3;步骤2.4、按照注浆锚索长度L、直径d和间排距a,对回采巷道围岩进行支护,滞后进行注浆,有利于应力释放、浆液扩散和围岩加强支护;步骤三、工作面回采期间巷旁超前切顶钻孔施工步骤3.1、确定巷旁切顶高度mc确定侧向基本顶的允许回转角[θ]:式中:Δh为满足运输、通风等功能要求时沿空巷道顶板最大下沉量,单位为m;根据几何关系,巷旁切顶高度mc应满足下列关系:mc·KA+L1sin[θ]-(mc-mZ)=mZ+h,式中:KA为顶板岩层压实后的碎胀系数,与垮落矸石性质有关,一般取1.15~1.35,由此,可确定切顶高度mc:步骤3.2、在工作面超前支承压力影响范围外进行巷旁切顶钻孔施工,钻孔垂直于巷道轴向并向正开采工作面倾斜一定角度,倾角α一般取75至85°,切顶钻孔长度为mc/sinα,使工作面切顶线附近顶板产生初始裂隙;步骤四、工作面回采期间注浆锚索支护施工步骤4.1、根据步骤二中掘进期间注浆锚索...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘学生,范德源,谭云亮,颜磊,宁建国,蒋邦友,张广超,江宁,
申请(专利权)人:山东科技大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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