專利名稱：富水復(fù)雜地質(zhì)體大斷面巷道支護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦井下巷道的支護(hù)方法，具體為一種富水復(fù)雜地質(zhì)體大斷面巷道支護(hù)方法。
背景技術(shù)：
巷道圍巖的穩(wěn)定是圍巖與支護(hù)體共同作用的結(jié)果，圍巖本身就是支護(hù)結(jié)構(gòu)或支護(hù)結(jié)構(gòu)不可分割的重要組成部分。當(dāng)圍巖有足夠的支撐能力，圍巖就處于自穩(wěn)狀態(tài)，勿須支護(hù)亦屬于穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；只有圍巖自穩(wěn)能力不足時(shí)，才需要提供一定的支護(hù)，以補(bǔ)償圍巖自穩(wěn)能力不足的部分，使之成為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。煤礦巷道的支護(hù)經(jīng)歷了木棚支護(hù)、砌譴支護(hù)、型鋼支護(hù)到錨桿支護(hù)的漫長(zhǎng)過程。多年來國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，錨桿支護(hù)是現(xiàn)階段煤巷支護(hù)中最經(jīng)濟(jì)、有效的支護(hù)形式。與棚式支架支護(hù)相比，錨桿支護(hù)顯著提高了巷道支護(hù)效果，降低了巷道支護(hù)成本，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度；更重要的是錨桿支護(hù)技術(shù)大大簡(jiǎn)化了采煤工作面斷 頭支護(hù)和超前支護(hù)工藝，改善了作業(yè)環(huán)境，保證了安全生產(chǎn)，為采煤工作面的快速推進(jìn)創(chuàng)造了良好的條件。目前，錨桿支護(hù)技術(shù)已在國(guó)內(nèi)外得到普遍應(yīng)用，是煤礦實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效生產(chǎn)必不可少的關(guān)鍵技術(shù)之一。富水復(fù)雜地質(zhì)體大斷面巷道存在以下特點(diǎn)，首先水環(huán)境較為復(fù)雜，在巷道開挖及生產(chǎn)過程中，頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙出現(xiàn)滲水，對(duì)巷道圍巖及支護(hù)穩(wěn)定性構(gòu)成嚴(yán)重影響；其次，一般采用矩形斷面形式，巷道斷面尺寸大，巷道幫部松動(dòng)深度大，頂?shù)装鍘r性相對(duì)較差，斷層構(gòu)造帶影響對(duì)巷道圍巖穩(wěn)定性不利；另外某些煤層頂?shù)装迕簬r強(qiáng)度中等，具有流變性，具有遇水膨脹和軟化的特性，頂板離層情況較嚴(yán)重。這些特點(diǎn)都決定了應(yīng)用一般的支護(hù)方法無法解決富水復(fù)雜地質(zhì)體大斷面巷道的支護(hù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決一般的支護(hù)方法無法解決富水復(fù)雜地質(zhì)體大斷面巷道的支護(hù)的問題，提供了一種富水復(fù)雜地質(zhì)體大斷面巷道支護(hù)方法。本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的富水復(fù)雜地質(zhì)體大斷面巷道支護(hù)方法，巷道寬為5900_，巷道頂部為微弧拱形頂板，其中微弧拱形頂板的最高點(diǎn)與巷道側(cè)壁最高點(diǎn)的高度差為1200mm,巷道底部為反拱形底板,其中反拱形底板的最低點(diǎn)與巷道側(cè)壁最低點(diǎn)的高度差為800mm，采用錨桿、錨索聯(lián)合支護(hù)，巷道的微弧拱形頂板上均布打有若干錨桿，微弧拱形頂板上的錨桿長(zhǎng)為2800mm、直徑為20mm、間排距為800 X 800mm，巷道的微弧拱形頂板上均布固定有錨索，錨索長(zhǎng)度為7000mm、直徑為20mm、間排距為2000X 2000mm ;巷道的側(cè)壁上均布打有若干錨桿，側(cè)壁上的錨桿長(zhǎng)為2600mm、直徑為20mm、間排距為800X800mm ;巷道的反拱形底板具體為先鋪設(shè)IOOmm厚的C30高性能混凝土，鋪設(shè)七天后打底板注漿錨桿，反拱形底板的錨桿長(zhǎng)為2800mm、直徑為26mm、間排距為IOOOmmX 1000mm,對(duì)反拱形底板注衆(zhòng)后，充填爐渣，再澆注300mm厚的C30鋼筋高性能混凝土形成水平的地坪；巷道頂部的微弧拱形頂板與側(cè)壁交界處斜向兩側(cè)分別設(shè)有一根通入頂板內(nèi)的直徑為50_的pvc排水管，，排水管長(zhǎng)度為7000mm，排水管之間的間距為5000mm。本發(fā)明中支護(hù)各個(gè)參數(shù)是經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)和理論驗(yàn)證優(yōu)選的，特別適用于富水復(fù)雜地質(zhì)體大斷面巷道的支護(hù)；微弧拱形頂板能使巷道能夠處于更為有利的受力狀態(tài)；巷道是永久巷道，使用年限長(zhǎng)，為防止底板底鼓的發(fā)生，采用反底拱的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行防止；為了防治水對(duì)圍巖穩(wěn)定性的影響和對(duì)錨桿錨索的腐蝕作用，設(shè)計(jì)采用排水管進(jìn)行排水。本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明攻克了頂板為富含水層且煤巖具有流變性、膨脹性及軟化性的大斷面巷道支護(hù)難題，有效地控制了圍巖，避免了因巷道失穩(wěn)造成的損失，使煤炭資源得到了有效的開采，提升了企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平，取得了巨大的社會(huì)效益，為煤礦富水復(fù)雜地質(zhì)體大斷面巷道的安全掘進(jìn)及控制穩(wěn)定性開辟了新的技術(shù)途徑，為相似地質(zhì)結(jié)構(gòu)下煤層巷道的支護(hù)技術(shù)提供了科學(xué)依據(jù)，積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，減少了因巷道失穩(wěn)進(jìn)行維修造成的經(jīng)濟(jì)及資源損失，具有廣闊的推廣價(jià)值。



圖I為本發(fā)明的支護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I-排水管，2-微弧拱形頂板，3-錨索，4-錨桿，5-反拱形底板，a_微弧拱形頂板的最高點(diǎn)與巷道側(cè)壁最高點(diǎn)的高度差，b-反拱形底板的最低點(diǎn)與巷道側(cè)壁最低點(diǎn)的高度差。
具體實(shí)施例方式富水復(fù)雜地質(zhì)體大斷面巷道支護(hù)方法，巷道寬為5900mm，巷道頂部為微弧拱形頂板2,其中微弧拱形頂板2的最聞點(diǎn)與巷道側(cè)壁最聞點(diǎn)的聞度差a為1200mm,巷道底部為反拱形底板5，其中反拱形底板5的最低點(diǎn)與巷道側(cè)壁最低點(diǎn)的高度差b為800_，采用錨桿、錨索聯(lián)合支護(hù)，巷道的微弧拱形頂板2上均布打有若干錨桿4，微弧拱形頂板2上的錨桿4長(zhǎng)為2800mm、直徑為20mm、間排距為800 X 800mm，巷道的微弧拱形頂板2上均布固定有錨索3，錨索3長(zhǎng)度為7000mm、直徑為20mm、間排距為2000 X 2000mm ;巷道的側(cè)壁上均布打有若干錨桿4，側(cè)壁上的錨桿4長(zhǎng)為2600mm、直徑為20mm、間排距為800 X 800mm ;巷道的反拱形底板5具體為先鋪設(shè)IOOmm厚的C30高性能混凝土，鋪設(shè)7天后打底板注漿錨桿4，反拱形底板5的錨桿4長(zhǎng)為2800mm、直徑為26mm、間排距為IOOOmmX 1000mm,對(duì)反拱形底板5注漿后，充填爐渣，再澆注300mm厚的C30鋼筋高性能混凝土形成水平的地坪；巷道頂部的微弧拱形頂板2與側(cè)壁交界處斜向兩側(cè)分別設(shè)有一根通入頂板內(nèi)的直徑為50_的pvc排水管1，排水管I長(zhǎng)度為7000mm，排水管I之間的間距為5000mm。具體實(shí)施過程中，微弧拱形頂板的弧形為橫向低頂橢圓拱形，這是從最佳受力的角度、考慮合理巷道斷面、并且結(jié)合適用性的要求、增大斷面的利用率等綜合選擇的。
權(quán)利要求
1.一種富水復(fù)雜地質(zhì)體大斷面巷道支護(hù)方法，巷道寬為5900_，巷道頂部為微弧拱形頂板(2),其中微弧拱形頂板(2)的最聞點(diǎn)與巷道側(cè)壁最聞點(diǎn)的聞度差(a)為1200mm,巷道底部為反拱形底板(5)，其中反拱形底板(5)的最低點(diǎn)與巷道側(cè)壁最低點(diǎn)的高度差(b)為800mm，采用錨桿、錨索聯(lián)合支護(hù)，其特征在于巷道的微弧拱形頂板(2)上均布打有若干錨桿(4)，微弧拱形頂板(2)上的錨桿(4)長(zhǎng)為2800mm、直徑為20mm、間排距為800X800mm，巷道的微弧拱形頂板(2)上均布固定有錨索(3)，錨索(3)長(zhǎng)度為7000mm、直徑為20mm、間排距為2000X2000mm ;巷道的側(cè)壁上均布打有若干錨桿(4)，側(cè)壁上的錨桿(4)長(zhǎng)為2600mm、直徑為20mm、間排距為800X800mm ;巷道的反拱形底板(5)具體為先鋪設(shè)IOOmm厚的C30高性能混凝土，鋪設(shè)七天后打錨桿(4)，反拱形底板(5)的錨桿(4)長(zhǎng)為2800mm、直徑為26mm、間排距為IOOOmmX 1000mm，對(duì)反拱形底板(5)注漿后，充填爐渣，再澆注300mm厚的C30鋼筋高性能混凝土形成水平的地坪；巷道頂部的微弧拱形頂板(2)與側(cè)壁交界處斜向兩側(cè)分別設(shè)有一根通入頂板內(nèi)的直徑為50mm的pvc排水管(I),排水管(I)長(zhǎng)度為7000mm,排水管(I)之間的間距為5000mm。
全文摘要
本發(fā)明具體為一種富水復(fù)雜地質(zhì)體大斷面巷道支護(hù)方法，解決了一般的支護(hù)方法無法解決富水復(fù)雜地質(zhì)體大斷面巷道的支護(hù)的問題。本發(fā)明在巷道內(nèi)設(shè)微弧拱形頂板和反拱形底板并利用錨索錨桿聯(lián)合支護(hù)，攻克了頂板為富含水層且煤巖具有流變性、膨脹性及軟化性的大斷面巷道支護(hù)難題，有效地控制了圍巖，避免了因巷道失穩(wěn)造成的損失，使煤炭資源得到了有效的開采，提升了企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平，取得了巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)E21D11/10GK102808636SQ20121028206
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月9日
發(fā)明者馮月新, 李云江, 郭萬(wàn)忠, 南培珠, 陳旭忠, 李建軍, 張學(xué)峰, 蔡志炯, 樊靖, 楊發(fā)長(zhǎng), 崔明奎 申請(qǐng)人:大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司