專利名稱：一種預(yù)應(yīng)力全長錨固支護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于巷道支護(hù)技術(shù)，具體地說涉及一種在礦井深部巷道快速施工的預(yù)應(yīng)力 全長錨固錨桿支護(hù)方法，
背景技術(shù)：
煤礦巷道支護(hù)技術(shù)是煤礦開采中的關(guān)鍵技術(shù)。保持圍巖穩(wěn)定，控制巷道變形和破 壞是實(shí)現(xiàn)礦山安全、高效生產(chǎn)的必要條件。隨著礦井向深度和廣度發(fā)展，巷道支護(hù)問題表現(xiàn) 得越來越突出。近年來煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)發(fā)展迅速，已成為礦井實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效必備的配套 技術(shù)。目前，國內(nèi)大部分深部高地壓巷道采用二次支護(hù)方法，即巷道支護(hù)分兩次進(jìn)行，一 次支護(hù)在保持巷道穩(wěn)定的前提下，允許巷道有一定的變形以釋放壓力；隔一定的時(shí)間后實(shí) 施二次支護(hù)，保持巷道的長期穩(wěn)定。但是，在深部動(dòng)壓影響區(qū)、構(gòu)造壓力帶等地點(diǎn)，采用二次 支護(hù)后仍出現(xiàn)變形破壞等問題，甚至需要三次、四次支護(hù)，巷道周而復(fù)始的發(fā)生破壞，圍巖 變形長期得不到有效控制。雖然，目前有多種巷道支護(hù)形式，但各種支護(hù)形式都存在不足。 對于深部高地壓巷道，還缺乏有效的支護(hù)方法，導(dǎo)致巷道變形與破壞劇烈，需要多次維修與 翻修。不僅支護(hù)成本很高，掘進(jìn)速度低，而且?guī)砗芏喟踩[患，嚴(yán)重制約采煤工作面的快 速推進(jìn)和礦井產(chǎn)量和效益的提高。傳統(tǒng)意義上的錨桿只施加較小的預(yù)緊力，錨桿間排距較小；錨索直徑小、強(qiáng)度低、 延伸率低，與鉆孔匹配性差，經(jīng)常出現(xiàn)錨索被拉斷或整體滑動(dòng)；單位面積上錨桿、錨索數(shù)多， 間排距小，支護(hù)密度大，嚴(yán)重影響巷道掘進(jìn)速度，造成采掘接續(xù)緊張。上述現(xiàn)象嚴(yán)重影響了 巷道支護(hù)效果和安全程度。目前，隨著我國礦井開采深度的增加，加之工作面設(shè)備大型化，巷道斷面越來越 大，現(xiàn)有錨桿支護(hù)方法已經(jīng)不能有效控制巷道圍巖的變形量，特別是一些高埋深、高地應(yīng) 力、大變形等支護(hù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有錨桿支護(hù)方法存在的不足，提供一種預(yù)應(yīng)力全長錨固 一次支護(hù)方法，以解決現(xiàn)有錨桿支護(hù)技術(shù)存在的錨桿間排距較小、掘進(jìn)速度較慢、不能有效 控制深部高應(yīng)力條件下的巷道圍巖變形的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的和解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是1、一種預(yù)應(yīng)力全長錨固支護(hù)方法，包括以下工藝步驟(1)在巷道頂部的頂面鋪金屬網(wǎng)；在金屬網(wǎng)下設(shè)置W鋼帶或鋼筋托梁；(2)在巷道頂部鉆孔，清孔；(3)在錨桿上依次裝上托盤、球形墊、減摩墊片、螺母；(4)將低黏度樹脂藥卷裝入鉆孔內(nèi)，隨后將錨桿的頂端插入鉆孔內(nèi)并裝入鉆孔內(nèi) 的樹脂藥卷進(jìn)行攪拌，在停止攪拌后，緊固螺母；
其工藝過程是所述的低黏度樹脂藥卷是采用快慢凝固樹脂藥卷組合；先安裝超 快錨固樹脂藥卷，再安裝慢速凝固藥卷；然后，在錨桿攪拌藥卷完成待超快錨固樹脂凝固 后，緊固螺母并對錨桿施加預(yù)應(yīng)力，慢速藥卷待施加完預(yù)應(yīng)力后才發(fā)生凝膠作用，這樣就形 成錨桿預(yù)應(yīng)力的全長錨固?？焖偎幘碜饔脤﹀^桿施加預(yù)應(yīng)力，并形成錨桿的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，其 實(shí)質(zhì)就是全長施加較大預(yù)緊力的同時(shí)實(shí)現(xiàn)全長錨固。本發(fā)明的有益效果是通過采用預(yù)應(yīng)力全長錨固支護(hù)方法，使得錨桿對圍巖變形和離層很敏感，能及時(shí) 抑制圍巖離層與滑動(dòng)。在保證巷道支護(hù)效果與安全的條件下，降低支護(hù)密度。采用預(yù)應(yīng)力 全長錨固支護(hù)方法，解決深部高應(yīng)力巷道支護(hù)難題，提高巷道支護(hù)效果。本發(fā)明也可應(yīng)用于 其它采礦、建筑、水利、軍工等部門的巷道及硐室支護(hù)。


圖1是本發(fā)明在巷道頂部實(shí)施例的縱向剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步描述。如圖1所示，是本發(fā)明實(shí)施例的縱向剖面示意圖。本發(fā)明預(yù)應(yīng)力全長錨固支護(hù)方 法包括以下工藝步驟(1)在巷道頂部3的頂面鋪金屬網(wǎng)4;在金屬網(wǎng)4下設(shè)W鋼帶或鋼筋托梁；(2)在巷道頂部鉆支護(hù)孔10，并清孔；(3)在錨桿2的下端(帶有外螺紋)依次裝上托盤6、球形墊7、減摩墊片8，并旋 上螺母9 ；(4)將低黏度樹脂藥卷(圖1中標(biāo)記1所示的是凝固后的樹脂)裝入支護(hù)孔10 內(nèi)，隨后將錨桿2的頂端插入支護(hù)孔10內(nèi)，攪拌樹脂藥卷1至規(guī)定時(shí)間后停止攪拌，等待大 約1分鐘左右，再用風(fēng)動(dòng)扳手上緊固螺母。在上述工藝過程中的關(guān)鍵工藝是1、所述的低黏度樹脂藥卷是采用快慢凝固樹脂藥卷組合，其工藝過程是先安裝 超快錨固樹脂藥卷，再安裝慢速凝固藥卷；然后，在錨桿攪拌藥卷完成超快錨固樹脂藥卷凝 固后，就緊固螺母并對錨桿施加預(yù)應(yīng)力，慢速藥卷待施加完預(yù)應(yīng)力后才發(fā)生凝膠作用。這樣 就形成錨桿預(yù)應(yīng)力的全長錨固，快速藥卷作用對錨桿施加預(yù)應(yīng)力，并形成錨桿的預(yù)應(yīng)力結(jié) 構(gòu)，其實(shí)質(zhì)就是全長施加較大預(yù)緊力的同時(shí)實(shí)現(xiàn)全長錨固。2、使用預(yù)緊機(jī)具對錨桿施加預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力將達(dá)到錨桿桿體屈服強(qiáng)度的30% 50%，實(shí)現(xiàn)錨桿的高預(yù)應(yīng)力。
權(quán)利要求
一種預(yù)應(yīng)力全長錨固支護(hù)方法，包括以下工藝步驟(1)在巷道頂部的頂面鋪金屬網(wǎng)；在金屬網(wǎng)下設(shè)置W鋼帶或鋼筋托梁；(2)在巷道頂部鉆孔，清孔；(3)在錨桿上依次裝上托盤、球形墊、減摩墊片、螺母；(4)將低黏度樹脂藥卷裝入鉆孔內(nèi)，隨后將錨桿的頂端插入鉆孔內(nèi)并裝入鉆孔內(nèi)的樹脂藥卷進(jìn)行攪拌，在停止攪拌后，緊固螺母；其特征是所述的低黏度樹脂藥卷是采用快慢凝固樹脂藥卷組合；先安裝超快錨固樹脂藥卷，再安裝慢速凝固藥卷；在錨桿攪拌藥卷完成、超快錨固樹脂藥卷凝固后，緊固螺母并對錨桿施加預(yù)應(yīng)力；慢速藥卷待施加完預(yù)應(yīng)力后才發(fā)生凝膠作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力全長錨固支護(hù)方法，其特征是所述的緊固螺母對錨 桿施加預(yù)應(yīng)力達(dá)到錨桿的桿體屈服強(qiáng)度的30% 50%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種預(yù)應(yīng)力全長錨固支護(hù)方法，包括以下步驟(1)在巷道頂部的頂面鋪金屬網(wǎng)；在金屬網(wǎng)下設(shè)置W鋼帶或鋼筋托梁；(2)在巷道頂部鉆孔，清孔；(3)在錨桿上依次裝上托盤、球形墊、減摩墊片、螺母；(4)將低黏度樹脂藥卷裝入鉆孔內(nèi)，隨后將錨桿的頂端插入鉆孔內(nèi)并裝入鉆孔內(nèi)的樹脂藥卷進(jìn)行攪拌，在停止攪拌后，緊固螺母；其特點(diǎn)是所述的低黏度樹脂藥卷是采用快慢凝固樹脂藥卷組合工藝。通過采用本發(fā)明的方法，使得錨桿對圍巖變形和離層很敏感，能及時(shí)抑制圍巖離層與滑動(dòng)，降低支護(hù)密度，解決深部高應(yīng)力巷道支護(hù)難題，提高巷道支護(hù)效果，實(shí)現(xiàn)巷道快速掘進(jìn)。
文檔編號E21D20/00GK101949294SQ20101025615
公開日2011年1月19日 申請日期2010年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月13日
發(fā)明者佐江宏, 吳擁政, 康紅普, 張國慶, 李鑫, 范紅斌, 鄭祥舉, 韓強(qiáng) 申請人:山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司常村煤礦;天地科技股份有限公司