小煤柱开采巷旁加固支护方法技术

本发明专利技术公开一种小煤柱开采巷旁加固支护方法，小煤柱开采巷旁加固支护方法包括以下步骤：支撑柱制作、注浆加固和补强支护，所述支撑柱设于小煤柱开采巷壁的一侧，在所述支撑柱和所述小煤柱开采巷壁之间进行注浆施工，在所述小煤柱开采区域巷道顶板采用锚索进行补强支护。本发明专利技术提供的小煤柱开采巷旁加固支护方法具备提高巷道承载能力、加固效果好的优点。具备提高巷道承载能力、加固效果好的优点。具备提高巷道承载能力、加固效果好的优点。

【技术实现步骤摘要】
小煤柱开采巷旁加固支护方法


[0001]本专利技术涉及矿井巷加固支护
，尤其涉及一种小煤柱开采巷旁加固支护方法。

技术介绍

[0002]煤是最主要的固体燃料，是可燃性有机岩的一种。它是由一定地质年代生长的繁茂植物，在适宜的地质环境中，逐渐堆积成厚层，并埋没在水底或泥沙中，经过漫长地质年代的天然煤化作用而形成的；煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域；
[0003]相关技术中，为节约资源、增加煤炭开釆量，最大幅度地提高煤炭资源回收率，小煤柱开采工艺逐渐成为中厚煤层开采的主要采煤方式。小煤柱是煤矿沿空掘巷时与老采空区隔离的煤柱，一般认为小煤柱的宽度为5
‑
10m。留小煤柱开采不仅能减少煤炭资源浪费，提高煤炭回采率，降低支护成本，增加煤矿的经济效益，而且还能改善沿空巷道围岩的应力环境，减少沿空巷道围岩的变形和冒顶、片帮等矿压事故的发生。
[0004]但是，通常情况下，煤矿末采工作面与矿井大巷间留设的煤柱宽度应不小于30m，而受早期井田规划及工作面开切眼延伸影响，导致部分区域煤柱的宽度仅为4～7m。工作面回采到此区域时，受采动应力影响，会加剧小煤柱的破坏，同时造成该区域大巷的变形破坏，严重威胁了矿井的安全高效生产。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0006]为此，本专利技术的实施例提出一种小煤柱开采巷旁加固支护方法，该小煤柱开采巷旁加固支护方法具有提高巷道承载能力、加固效果好的优点。
[0007]根据本专利技术实施例的小煤柱开采巷旁加固支护方法，小煤柱开采巷旁加固支护方法包括以下步骤：支撑柱制作、注浆加固和补强支护，所述支撑柱设于小煤柱开采巷壁的一侧，在所述支撑柱和所述小煤柱开采巷壁之间进行注浆施工，在所述小煤柱开采区域巷道顶板采用锚索进行补强支护。
[0008]根据本专利技术实施例的小煤柱开采巷旁加固支护方法具有提高巷道承载能力、加固效果好的优点。
[0009]在一些实施例中，所述注浆施工包括以下步骤：
[0010]打孔，根据现场需注浆范围确定打孔的深度，在小煤柱帮上布置钻孔；
[0011]封孔，通过封孔器封孔；
[0012]注浆，通过高压泵充填注浆填缝剂。
[0013]在一些实施例中，所述封孔步骤采用橡胶封孔器封孔，所述注浆步骤采用气动双组份注浆泵注浆。
[0014]在一些实施例中，所述注浆步骤的注浆速度1～25L/min。
[0015]在一些实施例中，所述支撑柱包括钢筋架和波纹管，将所述波纹管套设在所述波
纹管的外侧并向所述波纹管内浇筑填充体。
[0016]在一些实施例中，所述钢筋架包括垂直支撑钢筋和抱箍钢筋，多个垂直支撑钢筋和抱箍钢筋形成圆柱骨架。
[0017]在一些实施例中，所述填充体为水灰比1:1的高水速凝材料或混凝土。
[0018]在一些实施例中，所述注浆施工中采用的注浆填缝剂为聚氨酯类化学注浆材料。
[0019]在一些实施例中，所述聚氨酯类化学注浆材料包括多异氰酸酯和多羟基化合物两种浆液，多异氰酸酯和多羟基化合物的体积比1:1。
[0020]在一些实施例中，采用拱形可调心托板及配套锁具与所述锚索配合。
附图说明
[0021]图1是根据本专利技术实施例中小煤柱开采巷旁加固支护方法的支撑柱的结构示意图。
[0022]图2是根据本专利技术实施例中小煤柱开采巷旁加固支护方法的支撑柱的顶部的结构示意图。
[0023]图3是根据本专利技术实施例中小煤柱开采巷旁加固支护方法的锚索支护的数值模拟效果示意图。
[0024]附图标记：1、钢筋架；2、垂直支撑钢筋；3、抱箍钢筋；4、波纹管；5、填充体；6、小煤柱；7、注浆填缝剂。
具体实施方式
[0025]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0026]如图1至图3所示，根据本专利技术实施例的小煤柱6开采巷旁加固支护方法，小煤柱开采巷旁加固支护方法包括以下步骤：支撑柱制作、注浆加固和补强支护，支撑柱设于小煤柱6开采巷壁的一侧，在支撑柱和小煤柱6开采巷壁之间进行注浆施工，在小煤柱6开采区域巷道顶板采用锚索进行补强支护。支撑柱为小煤柱6提供支撑，通过注浆加固小煤柱6，填充注浆填缝剂7能够避免回采期间该区域煤柱出现片帮，在小煤柱6区域巷道的顶板采用锚索进行补强支护能够抑制顶板离层、破碎，锚索可以是φ21.8mm
×
6300mm mm的钢绞线，锚索初始张拉不低于280kN，锚索支护提供主动支护力，能有效抑制顶板的进一步离层、破碎。
[0027]根据本专利技术实施例的小煤柱开采巷旁加固支护方法具有提高巷道承载能力、加固效果好的优点。
[0028]在一些实施例中，注浆施工包括以下步骤：
[0029]打孔，根据现场需注浆范围确定打孔的深度，在小煤柱6帮上布置钻孔；
[0030]封孔，通过封孔器封孔；
[0031]注浆，通过高压泵充填注浆填缝剂7。
[0032]具体地，封孔步骤的封孔长度一般为1m，注浆填缝剂7能注入小煤柱6的煤岩层中的细小裂隙或孔隙，有效提高破碎体的整体强度，且浆液凝结后具有高强度和良好的稳定性。注浆压力：0.8
‑
1MPa。注浆前应进行现场注浆试验，根据实际情况确定注浆参数。
[0033]在一些实施例中，封孔步骤采用橡胶封孔器封孔，注浆步骤采用气动双组份注浆
泵注浆。
[0034]具体地，注浆步骤选用气动双组份注浆泵注浆便于注入双组份的聚氨酯类化学注浆材料，封孔步骤采用橡胶封孔器封孔快速简便，可以反复使用。
[0035]在一些实施例中，注浆步骤的注浆速度1～25L/min。
[0036]由此，通过高压泵向小煤柱6内注浆加固时注浆速度控制在1～25L/min时，注浆压力较适宜，得到的注浆加固效果好。
[0037]在一些实施例中，如图1至图2所示，支撑柱包括钢筋架1和波纹管4，将波纹管4套设在波纹管4的外侧并向波纹管4内浇筑填充体5。
[0038]具体地，钢筋架1与填充体5配合为波纹管4提供支撑，波纹管4提供高围压，保证支撑柱整体的抗压强度。波纹管4为HDPE波纹管4。
[0039]在一些实施例中，如图1和图2所示，钢筋架1包括垂直支撑钢筋2和抱箍钢筋3，多个垂直支撑钢筋2和抱箍钢筋3形成圆柱骨架。
[0040]具体地，多个垂直支撑钢筋2在一个抱箍钢筋3的内环面均匀等间隔分布形成圆柱形骨架，顶部加强钢筋设置在圆柱形骨架的顶部能够增强高强支柱顶部的支撑强度和刚度。垂直支撑钢筋2的延伸方向与波纹管4的延伸方向相同，多个抱箍钢筋3沿波纹管4的延伸方向等间距分布，抱箍钢筋3提升了高强支柱的结构强度，能够保证高强支柱的抗压强度。
[0041]在一些实施例中，如图2所示，支撑柱的顶部设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小煤柱开采巷旁加固支护方法，其特征在于，包括以下步骤：支撑柱制作，所述支撑柱设于小煤柱开采巷壁的一侧；注浆加固，在所述支撑柱和所述小煤柱开采巷壁之间进行注浆施工；补强支护，在所述小煤柱开采区域巷道顶板采用锚索进行补强支护。2.根据权利要求1所述的小煤柱开采巷旁加固支护方法，其特征在于，所述注浆施工包括以下步骤：打孔，根据现场需注浆范围确定打孔的深度，在小煤柱帮上布置钻孔；封孔，通过封孔器封孔；注浆，通过高压泵充填注浆填缝剂。3.根据权利要求2所述的小煤柱开采巷旁加固支护方法，其特征在于，所述封孔步骤采用橡胶封孔器封孔，所述注浆步骤采用气动双组份注浆泵注浆。4.根据权利要求2所述的小煤柱开采巷旁加固支护方法，其特征在于，所述注浆步骤的注浆速度1～25L/min。5.根据权利要求1所述的小煤柱开采巷旁加固支护方法，其特征在于，所述支...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵科，马冰，田锦州，孙志勇，王东攀，颜丙双，蒋威，
申请(专利权)人：中煤科工开采研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：