一种高海拔冻土层极破碎超大断面巷道支护方法技术

本发明专利技术公开了一种高海拔冻土层极破碎超大断面巷道支护方法，包括：在巷道掘进之前，采用管棚支护的方式进行超前支护；巷道开挖后在巷道顶部均匀施工锚索和锚杆，施工完毕后，在巷道顶部挂设柔性钩花网，并使得柔性钩花网紧贴巷道壁；锚网支护完毕后，在巷道顶板施工注浆孔，利用注浆泵向注浆孔内注浆，使得所注浆体覆盖整个顶板，并在巷道两帮施工泄水孔，以将巷道顶部水引流至巷道两帮，同时在泄水孔内置入带孔的管材，以进行泄水；在巷道内架设工字钢，在架设完毕后，喷射混凝土，完成巷道支护。本发明专利技术的方法适用于高海拔、冻土层、极破碎岩体的超大断面巷道支护，可解决巷道肩部应力集中以及顶板淋水问题，能够提高巷道稳定性，防止地表塌陷。防止地表塌陷。防止地表塌陷。

【技术实现步骤摘要】
一种高海拔冻土层极破碎超大断面巷道支护方法


[0001]本专利技术涉及采矿及岩石的钻进
，特别涉及一种高海拔冻土层极破碎超大断面巷道支护方法。

技术介绍

[0002]在矿山开采过程中，超大断面巷道掘进具有暴露面积大，支护困难等一系列难点，而在高海拔冻土层中穿破碎带的巷道掘进更是难上加难。高海拔导致了工人作业条件艰苦，劳动强度不宜过大，且巷道与地表距离较近，为保护高原地区地表植被，需加强支护效果，防止地表沉降；冻土层表明该地层含水丰富，在巷道掘进过程中需实施相应防水措施，另一方面，冻土层中冰的存在导致了冻土层的孔隙、微裂隙发育；破碎带表明了围岩条件较差，易发生冒顶，偏帮等安全事故，同时破碎带中节理裂隙发育，为地下水的流动提供了通道。
[0003]申请号为201510668540.1的专利申请公开了一种松散大断面巷道支护技术，用于解决大断面巷道因为支护不及时或支护效果不理想而带来的片帮、冒顶等安全隐患。但是该专利申请公开的技术方案为减少耗材，省去了刚性支护，这大大降低了支护效果，用于冻土层和破碎带条件下的大断面巷道支护时，安全性得不到保障，适用性不强。申请号为201910816313.7的专利申请公开了一种破碎顶板大断面巷道快速掘进的浅固深注支护方法，实现了掘进后的破碎顶板大断面煤巷和岩巷的有效支护。但是该专利申请公开的技术方案主要以注浆锚固支护为主，在极破碎围岩中开挖巷道存在极大安全隐患。
[0004]综上，现有的大断面巷道支护方法在用于冻土层和破碎带条件下的大断面巷道支护时，存在安全性得不到保障，具有极大安全隐患，适用性不强的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种高海拔冻土层极破碎超大断面巷道支护方法，以解决现有的大断面巷道支护方法在用于冻土层和破碎带条件下的大断面巷道支护时，所存在的安全性得不到保障，具有极大安全隐患，适用性不强的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：
[0007]一种高海拔冻土层极破碎超大断面巷道支护方法，包括：
[0008]在巷道掘进之前，采用管棚支护的方式进行超前支护；
[0009]超前支护施工完毕后进行爆破掘进工作，巷道开挖后在巷道顶部均匀施工锚固结构，在锚固结构施工完毕后，在巷道顶部挂设柔性钩花网，并使得柔性钩花网紧贴巷道壁；其中，所述锚固结构包括多根锚索和设置在锚索间的锚杆；
[0010]在柔性钩花网挂设完毕后，在巷道顶板施工注浆孔，利用注浆泵向所述注浆孔内注浆，使得所注浆体覆盖整个顶板，并在巷道两帮施工泄水孔，以将巷道顶部水引流至巷道两帮，同时在所述泄水孔内置入带孔的管材，以进行泄水；
[0011]在巷道内架设工字钢，在工字钢架设完毕后，喷射混凝土，完成巷道支护。
[0012]可选地，所述采用管棚支护的方式进行超前支护，包括：
[0013]从巷道起拱位置开始打设管棚；所述管棚采用Ф108
×
6无缝钢管，钢管间距为10～30cm，排距为1.5～2m，第一排管棚长度为15～30m，其余排长度为3～6m；
[0014]在管棚打设完毕后，向所述管棚的各钢管中进行注浆。
[0015]可选地，所述在巷道顶部均匀施工锚固结构，包括：
[0016]在巷道顶部均匀施工多根锚索，并在每两根锚索间分别施工一锚杆。
[0017]可选地，所述锚索的数量为4～6根，所述锚索的长度为5～8m；
[0018]所述锚杆的长度为2～2.5m，所述锚固结构的排距为1～2m。
[0019]可选地，所述注浆孔的孔深为1～1.5m，孔间隔为0.5～1m。
[0020]可选地，在利用注浆泵向所述注浆孔内注浆时，所注浆体为化学浆。
[0021]可选地，所述管材为PVC(Polyvinyl chloride，聚氯乙烯)管材。
[0022]可选地，所述工字钢的间距为1～1.5m，混凝土的喷射厚度为30～50mm。
[0023]本专利技术提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
[0024]本专利技术提供的高海拔冻土层极破碎超大断面巷道支护方法，施工劳动强度低，从而减少了高原作业条件下工人的劳动量。采用长锚索
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短锚杆
‑
钩花网联合支护的方式解决了巷道肩部应力集中问题。采用打孔注浆的方式对冻土层和破碎带进行堵水，同时在巷道两帮布置泄水孔，一方面提高了破碎岩体的整体稳定性，另一方面解决了巷道顶板淋水问题。采用钢架、喷射混凝土的支护方式一方面提高了巷道稳定性，另一方面能够防止地表塌陷，保护高原地表植被。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1是本专利技术第一实施例提供的高海拔冻土层极破碎超大断面巷道支护方法的执行流程示意图；
[0027]图2是本专利技术第二实施例提供的高海拔冻土层极破碎超大断面巷道支护方法的一步骤开挖巷道剖面示意图；
[0028]图3是本专利技术第二实施例提供的高海拔冻土层极破碎超大断面巷道支护方法的二步骤开挖巷道剖面示意图。
[0029]附图标记说明：
[0030]1、冻土层极破碎围岩；2、长锚索；3、堵水化学浆；4、注浆孔；
[0031]5、短锚杆；6、无缝钢管；7、工字钢；8、泄水孔；9、混凝土。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。
[0033]第一实施例
[0034]本实施例提供了一种高海拔冻土层极破碎超大断面巷道支护方法，其中，采用本实施例的超大断面巷道支护方法时，巷道分两步进行掘进，每一步支护方式的具体实施过程如图1所示，包括以下步骤：
[0035]S1，在巷道掘进之前，采用管棚支护的方式进行超前支护；
[0036]S2，超前支护施工完毕后进行爆破掘进工作，巷道开挖后在巷道顶部均匀施工锚固结构，在锚固结构施工完毕后，在巷道顶部挂设柔性钩花网，并使得柔性钩花网紧贴巷道壁；其中，锚固结构包括多根锚索和设置在锚索间的锚杆；
[0037]S3，在柔性钩花网挂设完毕后，在巷道顶板施工注浆孔，利用注浆泵向注浆孔内注浆，使得所注浆体覆盖整个顶板，并在巷道两帮施工泄水孔，以将巷道顶部水引流至巷道两帮，同时在泄水孔内置入带孔的管材，以进行泄水；
[0038]S4，在巷道内架设工字钢，在工字钢架设完后喷射混凝土，完成巷道支护。
[0039]综上，本实施例提供了一种适用于高海拔、冻土层、极破碎岩体的超大断面巷道支护方法，本实施例提供的超大断面巷道支护方法利用管棚进行超前支护，采用长锚索
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短锚杆
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钩花网联合支护的方式解决了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高海拔冻土层极破碎超大断面巷道支护方法，其特征在于，包括：在巷道掘进之前，采用管棚支护的方式进行超前支护；超前支护施工完毕后进行爆破掘进工作，巷道开挖后在巷道顶部均匀施工锚固结构，在锚固结构施工完毕后，在巷道顶部挂设柔性钩花网，并使得柔性钩花网紧贴巷道壁；其中，所述锚固结构包括多根锚索和设置在锚索间的锚杆；在柔性钩花网挂设完毕后，在巷道顶板施工注浆孔，利用注浆泵向所述注浆孔内注浆，使得所注浆体覆盖整个顶板，并在巷道两帮施工泄水孔，以将巷道顶部水引流至巷道两帮，同时在所述泄水孔内置入带孔的管材，以进行泄水；在巷道内架设工字钢，在工字钢架设完毕后，喷射混凝土，完成巷道支护。2.如权利要求1所述的高海拔冻土层极破碎超大断面巷道支护方法，其特征在于，所述采用管棚支护的方式进行超前支护，包括：从巷道起拱位置开始打设管棚；所述管棚采用Ф108
×
6无缝钢管，钢管间距为10～30cm，排距为1.5～2m，第一排管棚长度为15～30m，其余排长度为3～6m；在管棚打设完毕后，向所述管棚的各钢管...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙仙武，刘现培，王志勇，吴健辉，陈磊，陈才贤，王勇伟，韩成彬，曹帅，秦仕文，李佳建，黄智强，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：