一种对巷道进行支护的支护方法技术

本发明专利技术公开了一种对巷道进行支护的支护方法，包括如下步骤：S001：通过物探方式确定薄基岩区域，并分析薄基岩区域地质概况；S002：根据步骤S001分析的结果，确定对薄基岩区域中的巷道的顶板进行支护的锚杆的参数；向薄基岩区域中的巷道的顶板中打入锚杆；S003：根据步骤S001分析的结果，确定对薄基岩区域中的巷道的顶板进行支护的锚索的参数；向薄基岩区域中的巷道的顶板中打入锚索；S004：在薄基岩区域中的巷道的两侧巷帮上布置钢带和金属网；S005：对巷道的状况保持实时监测。其利用最佳组合梁理论，设计了锚杆和锚索的长度以及锚杆系统的安装应力，实现了最佳组合梁的锚杆系统。

【技术实现步骤摘要】
一种对巷道进行支护的支护方法
本专利技术涉及煤层巷道掘进顶板支护等
，尤其涉及一种对巷道进行支护的支护方法。
技术介绍
煤炭资源开发为我国经济发展做出了巨大贡献。煤炭开采掘进过程中，井下巷道支护施工对保障井下矿工以及技术人员的生命安全具有重要作用。目前常用的煤矿巷道支护施工中，井下巷道支护施工技术未能很好的利用基岩本身的稳定性和整体性，没有将基岩顶板形成一个整体，从而在一定条件下不能有效的支护顶板，存在一定安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种对巷道进行支护的支护方法，其能够提高薄基岩浅埋煤层煤矿巷道顶板在掘进中安全性。本专利技术技术方案提供一种对巷道进行支护的支护方法，包括如下步骤：S001：通过物探方式确定薄基岩区域，并分析薄基岩区域地质概况；S002：根据步骤S001分析的结果，确定对薄基岩区域中的巷道的顶板进行支护的锚杆的参数；向所述薄基岩区域中的所述巷道的所述顶板中打入锚杆；S003：根据步骤S001分析的结果，确定对所述薄基岩区域中的所述巷道的所述顶板进行支护的锚索的参数；向所述薄基岩区域中的所述巷道的所述顶板中打入锚索；S004：在所述薄基岩区域中的所述巷道的两侧巷帮上布置钢带和金属网；S005：对所述巷道的状况保持实时监测。进一步地，在步骤S002中还包括如下步骤：向所述顶板中打锚杆钻孔，在所述锚杆钻孔内填充有搅拌均匀的液态树脂，在将所述锚杆打入所述锚杆钻孔内时，一边转动所述锚杆一边向所述锚杆钻孔深处移动，并使得所述锚杆处于所述锚杆钻孔的表面上都粘附有所述液态树脂；在所述液态树脂凝固后，凝固后的树脂粘附在所述锚杆与所述锚杆钻孔的孔壁之间。进一步地，在步骤S003中还包括如下步骤：向所述顶板中打锚索钻孔，在所述锚索钻孔内填充有搅拌均匀的液态树脂，在将所述锚索打入所述锚索钻孔内时，一边转动所述锚索一边向所述锚索钻孔深处移动，并使得所述锚索处于所述锚索钻孔的表面上都粘附有液态树脂；在液态树脂凝固后，凝固后的树脂粘附在所述锚索与所述锚索钻孔的孔壁之间。进一步地，在步骤S005中还包括如下步骤：岩体表面位移检监测：在所述巷道的底板上设置底板监测点，在所述巷道的所述顶板上设置顶板监测点，且所述底板监测点与所述顶板监测点之间的连线垂直；在所述巷道的两侧的巷帮分别设置一个巷帮监测点，两个所述巷帮监测点之间的连线与底板平行；通过监测所述底板监测点与所述顶板监测点之间的垂直距离的变化来确定所述顶板的变化；通过监测两个所述巷帮监测点之间的水平距离的变化来确定所述巷帮的变化。进一步地，在所述底板监测点处向所述底板中施工底板钻孔，在所述底板钻孔内固定一段底板螺纹钢，所述底板螺纹钢的端部伸出于所述底板钻孔的外侧，并朝向所述顶板延伸；在所述顶板监测点处向所述顶板中施工顶板钻孔，在所述顶板钻孔内固定一段顶板螺纹钢，所述顶板螺纹钢的端部伸出于所述顶板钻孔的外侧，并朝向所述底板螺纹钢延伸；在所述巷帮监测点处分别向两侧的所述巷帮施工一个巷帮钻孔，在每个所述巷帮钻孔内都固定一段巷帮螺纹钢，每条所述巷帮螺纹钢的都伸出于所述巷帮钻孔的外侧，两条所述巷帮螺纹钢相对设置。进一步地，所述底板监测点和所述顶板监测点位于所述巷道的宽度方向的中央；两个所述巷帮监测点分别位于所述巷道的高度方向的中央。进一步地，在所述巷道内设置有用于监测所述底板监测点与所述顶板监测点之间的垂直距离和用于监测两个所述巷帮测点之间的水平距离的距离探测仪；在监测到垂直距离的变化超出垂直距离预设阈值时，发出警示；在监测到水平距离的变化超出水平距离预设阈值时，发出警示。进一步地，在步骤S005中还包括如下步骤：顶板离层监测；沿着所述顶板的延伸方向，在所述顶板上间隔有设置有多个朝向所述底板延伸的吊坠，每个所述吊坠上都具有刻度；在所述巷道内还设置有用于监测所述吊坠的下垂距离的监测仪，并记录每个所述吊坠的下垂距离；将所有所述吊坠的下垂距离分别进行比较，当其中两个或两个以上的所述吊坠的下垂距离之间的差值超过预设阈值时，发出警示。进一步地，还包括如下步骤：锚杆和锚索受力状态监测：在所述锚杆和锚索上分别设置托板压力表，并记录锚杆安装完成之后的初始压力值；定期观测所述托板压力表上的当前压力值。进一步地，所述锚索包括锚索主体和位于所述锚索主体一端的索头，在所述索头上设置有索头保护套；在所述锚索主体上间隔地设置有多个隆起部，所述隆起部的内部为中空结构；在所述锚索主体上还设置有保护套管，在所述保护套管上设置有锥形垫圈，所述锥形垫圈位于所述保护套管远离所述索头的端部上，在从所述保护套管至所述索头的方向上，所述锥形垫圈的直径逐渐减小；在所述锚索主体上还设置有锁具，所述锁具锁紧在所述锚索主体上，并与所述锥形垫圈接触。采用上述技术方案，具有如下有益效果：本专利技术提供的对巷道进行支护的支护方法利用最佳组合梁理论，设计了锚杆和锚索的长度以及锚杆系统的安装应力，实现了最佳组合梁的锚杆系统。还使得树脂在锚杆和锚索的周围均匀分布，取得了较少利用树脂同时获得了最大拉拔力的效果。通过巷道顶板表面位移监测、顶板离层监测、锚杆受力状态监测、锚杆安装应力监测等矿压监测措施，掌握了煤层顶板的应力及变形规律，保障了顶板支护安全。附图说明图1为本专利技术提供的对巷道进行支护的支护方法的流程图；图2为锚索的结构示意图。具体实施方式下面结合附图来进一步说明本专利技术的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。如图1所示，本专利技术一实施例提供的一种对巷道进行支护的支护方法，包括如下步骤：S001：通过物探方式确定薄基岩区域，并分析薄基岩区域地质概况。具体为：在煤炭矿山利用物探手段查明薄基岩区域范围以及薄基岩浅埋煤层分布区域，统计煤矿薄基岩浅埋煤层的发育面积、分布规模，分析薄基岩是否对某一区域煤矿巷道掘进顶板安全性产生影响。分析煤矿薄基岩区域煤层赋存地质概况，主要分析内容有伪顶、直接顶、老顶、煤层厚度以及基岩之上的岩石层等地质条件分析。分析清楚在薄基岩发育地区顶板的岩性及岩石强弱程度，分析基岩之上岩石地层地质条件。伪顶一般为泥岩、炭质泥岩，可见大量植化碎片；直接顶一般为粉砂岩、细粒砂岩；老顶一般为细粒砂岩、细砂岩，部分区域风化，或老顶全风化，风化后岩石物理强度降低。S002：根据步骤S001分析的结果，确定对薄基岩区域中的巷道的顶板进行支护的锚杆的参数；向薄基岩区域中的巷道的顶板中打入锚杆。煤矿薄基岩浅埋煤层顶板支护系统设计和支护参数设定必须根据矿山薄基岩区域实际地质条件和采矿方法而确定。一般的，薄基岩浅埋煤层巷道支护系统及参数需根据以下方面进行设计，主要内容有：锚杆类型、锚杆长度、锚杆安装应力(预应力)、锚杆承载力、辅助支护和表面控制。具体的，煤矿薄基岩浅埋煤层顶板支护系统设计和支护参数设定步骤中各支护参数设计可依如下内容进行确定：(1)锚杆长度选取锚杆长度选取需根据薄基岩浅埋煤层围岩松散破碎圈分析，施工中要至少保证400mm以上的锚杆锚固在顶板上稳定岩石中。(2)锚杆安装应力设定由于煤矿顶板是由不同层状岩体组合成的层状组合梁，为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对巷道进行支护的支护方法，其特征在于，包括如下步骤：S001：通过物探方式确定薄基岩区域，并分析薄基岩区域地质概况；S002：根据步骤S001分析的结果，确定对薄基岩区域中的巷道的顶板进行支护的锚杆的参数；向所述薄基岩区域中的所述巷道的所述顶板中打入锚杆；S003：根据步骤S001分析的结果，确定对所述薄基岩区域中的所述巷道的所述顶板进行支护的锚索的参数；向所述薄基岩区域中的所述巷道的所述顶板中打入锚索；S004：在所述薄基岩区域中的所述巷道的两侧巷帮上布置钢带和金属网；S005：对所述巷道的状况保持实时监测。

【技术特征摘要】
1.一种对巷道进行支护的支护方法，其特征在于，包括如下步骤：S001：通过物探方式确定薄基岩区域，并分析薄基岩区域地质概况；S002：根据步骤S001分析的结果，确定对薄基岩区域中的巷道的顶板进行支护的锚杆的参数；向所述薄基岩区域中的所述巷道的所述顶板中打入锚杆；S003：根据步骤S001分析的结果，确定对所述薄基岩区域中的所述巷道的所述顶板进行支护的锚索的参数；向所述薄基岩区域中的所述巷道的所述顶板中打入锚索；S004：在所述薄基岩区域中的所述巷道的两侧巷帮上布置钢带和金属网；S005：对所述巷道的状况保持实时监测。2.根据权利要求1所述的对巷道进行支护的支护方法，其特征在于，在步骤S002中还包括如下步骤：向所述顶板中打锚杆钻孔，在所述锚杆钻孔内填充有搅拌均匀的液态树脂，在将所述锚杆打入所述锚杆钻孔内时，一边转动所述锚杆一边使所述锚杆向所述锚杆钻孔深处移动，并使得所述锚杆处于所述锚杆钻孔的表面上都粘附有所述液态树脂；在所述液态树脂凝固后，凝固后的树脂粘附在所述锚杆与所述锚杆钻孔的孔壁之间。3.根据权利要求1所述的对巷道进行支护的支护方法，其特征在于，在步骤S003中还包括如下步骤：向所述顶板中打锚索钻孔，在所述锚索钻孔内填充有搅拌均匀的液态树脂，在将所述锚索打入所述锚索钻孔内时，一边转动所述锚索一边使所述锚索向所述锚索钻孔深处移动，并使得所述锚索处于所述锚索钻孔的表面上都粘附有液态树脂；在所述液态树脂凝固后，凝固后的树脂粘附在所述锚索与所述锚索钻孔的孔壁之间。4.根据权利要求1所述的对巷道进行支护的支护方法，其特征在于，在步骤S005中还包括如下步骤：岩体表面位移检监测：在所述巷道的底板上设置底板监测点，在所述巷道的所述顶板上设置顶板监测点，且所述底板监测点与所述顶板监测点之间的连线垂直；在所述巷道的两侧的巷帮分别设置一个巷帮监测点，两个所述巷帮监测点之间的连线与底板平行；通过监测所述底板监测点与所述顶板监测点之间的垂直距离的变化来确定所述顶板的变化；通过监测两个所述巷帮监测点之间的水平距离的变化来确定所述巷帮的变化。5.根据权利要求4所述的对巷道进行支护的支护方法，其特征在于，在所述底板监测点处向所述底板中施工底板钻孔，在所述底板钻孔内固定一段底板螺纹钢，所述底板螺纹钢的端部伸出于所述底板钻孔的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊哲，李鹏，宋桂军，王振荣，曾一凡，庞乃勇，邢利亭，杨茂林，孙长彬，曹彬，刘宏磊，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，神华神东煤炭集团有限责任公司，中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11