【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿山领域,特别是涉及一种富水断层破碎带垮塌巷道后巷修时的支护方法。
技术介绍
断层两盘在地质构造作用下产生相对运动,上、下盘相互挤压或拉伸,导致断层附近岩石揉搓破碎,形成与断层面大致平行的破碎带,称为断层破碎带。断层活动可能导通富水岩层和隔水岩层,打破了原有密闭的水环境,从而形成富水断层破碎带。富水断层破碎带的存在严重威胁巷道及工作面的作业安全,煤矿建井前应首先对矿区范围内的构造及水文地质条件等进行探测。软岩富水断层破碎带内一般岩体极度破碎,并且具有良好的导水性能,岩体泥化程度高。如果在此区域内开掘巷道并采用常规U型钢或锚网索支护,将会出现围岩变形大、来压剧烈、支护体快速失效等围岩失稳灾变现象,并伴有明显的涌水或突水。对于已垮塌巷道,如盲目拆卸已经变形的支架,将造成富水松散破碎岩体二次滑移,冒落导升高度升高,围岩破碎区域进一步加大,给后期巷道维修带来很大困难。由于垮塌区涌水严重,加之富水破碎带水源位置不确定,施工设备无法布置,巷修工作极难开展,并且垮塌区位于已开掘空间,常规掌子面帷幕注浆方式无法施工,传统的注浆堵水方式将难以达到围岩控制的目的。因此,对于此类富水断层破碎带垮塌巷道,亟需一种有效的成套修复方法来解决施工难题。
技术实现思路
本专利技术的技术方案如下:,特征包括以下步骤:1)自巷道变形区(1)后方8-10m范围内的巷道布置1-3排探水和导水钻孔;2)将水量大的探水和导水钻孔留作排水、导水孔,对无水或水量极小的探水和导水钻孔进行注浆,先后进行浅孔、深孔注浆;3)超前逐排布置堵水及加固封闭钻孔;4)依次逐排进行钻孔注浆,先浅 ...
【技术保护点】
一种基于变角伞状超前注浆的富水断层破碎带垮塌巷道巷修方法,特征在于包括以下步骤:1)自巷道变形区(1)后方8?10m范围内的巷道布置1?3排探水和导水钻孔;2)将水量大的探水和导水钻孔留作排水、导水孔,对无水或水量极小的探水和导水钻孔进行注浆,先后进行浅孔、深孔注浆;3)超前逐排布置堵水及加固封闭钻孔;4)依次逐排进行钻孔注浆,先浅孔注浆,再深孔注浆;5)在变形区(1)采用超前管棚(2)支护;6)回撤变形区(1)内被破坏的支架,并开挖冒落矸石;7)在回撤失效支架的同时采用U型钢(3)对变形区(1)进行临时支护;8)达到钢筋混凝土设计施工工作段后,布设模板进行钢筋混凝土衬砌浇筑施工,浇筑过程中预埋冒落空洞及破碎围岩区注浆管;10)开挖推进后,根据实际坍塌范围,按照第六排钻孔角度增设补孔注浆排(4),顺序进行超前管棚支护(2)、U型钢(3)及一次衬砌支护,直至通过垮塌区;11)衬砌稳定后,利用预埋的注浆管(5)对巷道衬砌壁后冒落空洞及松散围岩进行高压注浆充填加固。
【技术特征摘要】
1.一种基于变角伞状超前注浆的富水断层破碎带垮塌巷道巷修方法,特征在于包括以下步骤:1)自巷道变形区(1)后方8-10m范围内的巷道布置1-3排探水和导水钻孔;2)将水量大的探水和导水钻孔留作排水、导水孔,对无水或水量极小的探水和导水钻孔进行注浆,先后进行浅孔、深孔注浆;3)超前逐排布置堵水及加固封闭钻孔;4)依次逐排进行钻孔注浆,先浅孔注浆,再深孔注浆;5)在变形区(1)采用超前管棚(2)支护;6)回撤变形区(1)内被破坏的支架,并开挖冒落矸石;7)在回撤失效支架的同时采用U型钢(3)对变形区(1)进行临时支护;8)达到钢筋混凝土设计施工工作段后,布设模板进行钢筋混凝土衬砌浇筑施工,浇筑过程中预埋冒落空洞及破碎围岩区注浆管;10)开挖推进后,根据实际坍塌范围,按照第六排钻孔角度增设补孔注浆排(4),顺序进行超前管棚支护(2)、U型钢(3)及一次衬砌支护,直至通过垮塌区;11)衬砌稳定后,利用预埋的注浆管(5)对巷道衬砌壁后冒落空洞及松散围岩进行高压注浆充填加固。2.根据权利要求1所述的一种基于变角伞状超前注浆的富水断层破碎带垮塌巷道巷修方法,其特征在于:在步骤1)钻孔时钻两排探水和导水钻孔,在步骤3)进行钻孔时钻四排探水和导水钻孔,且均使用变角伞状钻孔模式,所述变角伞状钻孔模式为两排探水和导水钻孔均朝后方倾斜布设,且外插角从后往前逐渐变大,四排堵水及加固封闭钻孔均朝前方倾斜布设,且外插角从后往前逐渐变小,该六排钻孔呈伞状分布。3.根据权利要求2所述的一种基于变角伞状超前注浆的富水断层破碎带垮塌巷道巷修方法,其特征在于:第一排孔(?ο)朝后方倾斜布设,外插角η为60°,第二排钻孔(11)朝后方倾斜布设,外插角Θ为70。,第三排钻孔(12)朝前方倾斜布设,外插角λ为70°,第四排钻孔(13)朝前方倾斜布设,外插角μ为63.4°,第五排钻孔(14)朝前方倾斜布设,外插角ν为33.7°,第六排钻孔(15)朝前方倾斜布设,外插角ξ为21.8°。4.根据权利要求1所述的基于变角伞状超前注浆的富水断层破碎带垮塌巷道巷修方法,其特征在于:进行钻孔注浆时,排间钻孔挂孔位置采用梅花状布置,相邻钻孔排钻孔布置方式不同,使排间注浆范围形成互补,所有奇数排...
【专利技术属性】
技术研发人员:曹树刚,洛锋,李国栋,郭平,张遵国,李勇,孙传猛,刘延保,杨红运,
申请(专利权)人:重庆大学,
类型:发明
国别省市:
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