一种极破碎软岩成巷施工方法技术

本发明专利技术提供一种极破碎软岩成巷施工方法，施工方法包括以下步骤：步骤

【技术实现步骤摘要】
一种极破碎软岩成巷施工方法


[0001]本专利技术属于煤矿围岩控制
，具体涉及一种极破碎软岩成巷施工方法
。

技术介绍

[0002]随着国家“双碳”目标的提出和落实，煤炭占一次能源消费比重持续下降，但是在未来相当长时期内，煤炭作为主体能源的地位不会改变
。
数据统计显示，
2019
～
2022
年全国原煤产量分别达到
37.5、39.02、41.3、45.6
亿吨，比上年分别增长
4.2
％
、2.2
％
、5.7
％和
10.5
％
。
可见，我国经济高度依赖煤炭的特征短时间内很难发生根本改变
。
与此同时，包括两淮矿区在内的中东部地区，许多煤矿已进入
800
～
1000m
深部开采水平，
40
％～
80
％的深部巷道需要频繁返修
。
[0003]深部巷道开拓过程中逐渐出现一种极破碎软岩难成巷情况，具有岩体极破碎
、
开挖后短时间大变形
、
极难维护等特点
。
解决此类难题目前有两种方法：一是变更原巷道布置，选择其他条件较好的岩层或区域重新开拓，但是会造成矿井资源浪费以及整体系统的变更，代价较大；二是根据成巷后变形破坏情况进行不定期返修，但是影响矿井正常生产，也需要投入大量的人力物力
。
[0004]因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种极破碎软岩成巷施工方法，以至少解决现有技术中存在的上述问题
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种极破碎软岩成巷施工方法，所述施工方法包括以下步骤：
[0008]步骤
S1
，根据矿井设计资料，确定拟开拓的巷道所在岩层层位
、
巷道长度和巷道走向的具体参数；
[0009]步骤
S2
，在地面上设置地面注浆站，所述地面注浆站设置在巷道沿竖直方向上位于地面的投影位置上；
[0010]步骤
S3
，由地面注浆站向巷道所在岩层层位施打钻孔，并在钻孔安设注浆管，利用注浆管对极破碎软岩进行注浆预加固；
[0011]在步骤
S3
中，先从地面注浆站向下施打主钻孔，主钻孔施打至巷道所在岩层即停止施打；
[0012]从主钻孔的孔底分别向着巷道两端方向设置两个二级钻孔，所述二级钻孔用于将垂直的主钻孔过渡为近水平钻孔；
[0013]在所述二级钻孔的孔底施打三级孔，所述三级孔沿水平方向延伸；
[0014]步骤
S4
，根据地面注浆加固情况选择综掘机掘进或盾构掘进方式，进行拟开拓巷道进行掘进；
[0015]步骤
S5
，对巷道进行支护；
[0016]步骤
S6
，进行新掘进巷道围岩变形监测，并根据围岩变形监测情况进行围岩注浆加固补强；
[0017]步骤
S7
，根据巷道掘进计划，依次重复步骤
S3
～步骤
6。
[0018]如上所述的极破碎软岩成巷施工方法，优选地，在每个二级钻孔的孔底至少设置三个三级钻孔，三个三级钻孔从上至下依次为顶板钻孔
、
中间钻孔与底板钻孔
。
[0019]如上所述的极破碎软岩成巷施工方法，优选地，所述三级钻孔还包括左钻孔与右钻孔，左钻孔与右钻孔分别位于中间钻孔的左右两侧
。
[0020]如上所述的极破碎软岩成巷施工方法，优选地，所述主钻孔的直径范围为
120
～
180mm
，所述二级钻孔的直径范围为
100
～
160mm
；所述主钻孔的直径大于二级钻孔的直径
。
[0021]如上所述的极破碎软岩成巷施工方法，优选地，所述三级钻孔的直径范围为
20
～
40mm
，所述三级钻孔的直径小于二级钻孔的直径
。
[0022]如上所述的极破碎软岩成巷施工方法，优选地，所述地面注浆站设置有多个，多个地面注浆站沿巷道走向均匀布置
。
[0023]如上所述的极破碎软岩成巷施工方法，优选地，在步骤
S5
中，先在巷道内壁上挂金属网，然后施打钻孔，在钻孔中安装锚杆与锚索，安装一排锚索间隔两排锚杆布置；
[0024]锚杆与锚索安装完成后，架设钢拱架，钢拱架与锚杆
、
锚索排距相同；在相邻的两个钢拱架之间设置有多个弹性支撑组件
。
[0025]如上所述的极破碎软岩成巷施工方法，优选地，所述弹性支撑组件设置有多个，多个弹性支撑组件均布在相邻的两个钢拱架之间，所述弹性支撑组件包括连杆与弹簧，弹簧的两端均焊接有连杆，所述连杆与钢拱架固定连接
。
[0026]如上所述的极破碎软岩成巷施工方法，优选地，所述弹性支撑组件包括多个支撑座与多个弹簧，在每个钢拱架的两侧均设置有多个支撑座，在相邻钢拱架上的支撑座相互错落布置，在相邻钢拱架上的支撑座之间设置有弹簧；
[0027]所述支撑座与钢拱架合为成矩形结构，在一个钢拱架上，相邻的两个支撑座之间共用一条边，弹簧连接在相邻钢拱架上支撑座的两顶点之间
。
[0028]如上所述的极破碎软岩成巷施工方法，优选地，在步骤
S6
中，从巷道内向围岩提前施打注浆孔，并在注浆孔中安装注浆锚杆，当巷道围岩变形达到警戒值时，利用注浆孔安装注浆锚杆进行注浆补强
。
[0029]有益效果：
[0030]通过两个二级钻孔下设的三级钻孔沿主钻孔对称设置，能够通过主钻孔向两个相反的方向进行注浆，实现了对称注浆，保证更好注浆效果的基础上，还能够节约工程量，降低施工成本
。
同时三级钻孔覆盖在巷道的周向范围，使巷道得到更好的注浆加固
。
通过在相邻的两个钢拱架之间设置多个弹性支撑组件，弹性支撑组件能够抵抗沿巷道走向方向的外力作用，从而极大的提高了钢拱架之间的形变能力与钢拱架的支护能力
。
附图说明
[0031]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定
。
其中：
[0032]图1为本专利技术一个实施例的极破碎围岩内多级钻孔示意图
。
[0033]图2为本专利技术一个实施例的三级钻孔中左钻孔
、
右钻孔与中间钻孔的位置示意图；
[0034]图3为本专利技术一个实施例的弹性支撑组件的结构示意图；
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种极破碎软岩成巷施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：步骤
S1
，根据矿井设计资料，确定拟开拓的巷道所在岩层层位
、
巷道长度和巷道走向的具体参数；步骤
S2
，在地面上设置地面注浆站，所述地面注浆站设置在巷道沿竖直方向上位于地面的投影位置上；步骤
S3
，由地面注浆站向巷道所在岩层层位施打钻孔，并在钻孔安设注浆管，利用注浆管对极破碎软岩进行注浆预加固；在步骤
S3
中，先从地面注浆站向下施打主钻孔，主钻孔施打至巷道所在岩层即停止施打；从主钻孔的孔底分别向着巷道两端方向设置两个二级钻孔，所述二级钻孔用于将垂直的主钻孔过渡为近水平钻孔；在所述二级钻孔的孔底施打三级孔，所述三级孔沿水平方向延伸；步骤
S4
，根据地面注浆加固情况选择综掘机掘进或盾构掘进方式，进行拟开拓巷道进行掘进；步骤
S5
，对巷道进行支护；步骤
S6
，进行新掘进巷道围岩变形监测，并根据围岩变形监测情况进行围岩注浆加固补强；步骤
S7
，根据巷道掘进计划，依次重复步骤
S3
～步骤
6。2.
根据权利要求1所述的极破碎软岩成巷施工方法，其特征在于，在每个二级钻孔的孔底至少设置三个三级钻孔，三个三级钻孔从上至下依次为顶板钻孔
、
中间钻孔与底板钻孔
。3.
根据权利要求2所述的极破碎软岩成巷施工方法，其特征在于，所述三级钻孔还包括左钻孔与右钻孔，左钻孔与右钻孔分别位于中间钻孔的左右两侧
。4.
根据权利要求2所述的极破碎软岩成巷施工方法，其特征在于，所述主钻孔的直径范围为
120
～
180mm
，所述二级钻孔的直径范围为
...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪先杰，程桦，孙茂如，潘锐，汪小平，曹广勇，张旬，施宗申，张殿飞，黄续续，
申请(专利权)人：安徽建筑大学，
类型：发明
国别省市：