一種回采巷道巷間煤柱加固的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種回采巷道巷間煤柱加固的方法，首先采用常規(guī)的錨帶網(wǎng)支護(hù)加固巷間煤柱，然后在煤幫上鉆孔并穿透煤柱，穿入接長錨桿（4），在接長錨桿（4）的兩側(cè)敷設(shè)鋼帶或槽鋼梁（6），并且鋼帶或槽鋼梁壓設(shè)在已施工的鋼帶上（5），把網(wǎng)片（7）、鋼帶（5）緊緊地連成一個(gè)整體，以增強(qiáng)對(duì)煤柱的護(hù)表作用。同時(shí)在接長錨桿兩端施加高預(yù)應(yīng)力，使煤柱處于三向受力狀態(tài)，前期能有效控制煤柱變形。同時(shí)接長錨桿可根據(jù)巷道尺寸任意接長，不受巷道空間限制，適應(yīng)煤柱的寬度大，應(yīng)用范圍廣。與采用對(duì)拉錨索相比，接長錨桿的延伸率高，能適應(yīng)煤柱的變形特征，確保后期煤柱受采動(dòng)而出現(xiàn)大變形時(shí)不易坍塌，保證回采工作面的安全生產(chǎn)。
【專利說明】一種回采巷道巷間煤柱加固的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煤礦巷道支護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種回采巷道巷間煤柱的加固方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國煤礦回采巷道的布置方式有多種，包括單巷布置、雙巷布置及多巷布置。對(duì)于瓦斯涌出量較小、煤層賦存較穩(wěn)定的工作面，回采巷道一般采用單巷布置。近年來，隨著采煤工作面產(chǎn)量的大幅度提高以及大量高瓦斯礦井的出現(xiàn)，為了有效解決運(yùn)輸、通風(fēng)及瓦斯等問題，工作面雙巷、多巷布置已經(jīng)成為一種主要的巷道布置方式。兩條或多條巷道近距離布置，巷間煤柱的穩(wěn)定性問題日益突出。巷間煤柱不僅要受到本工作面采動(dòng)壓力的影響，而且要受到下一個(gè)工作面超前支承壓力影響，如果得不到有效維護(hù)，煤柱將逐漸擴(kuò)容發(fā)生大變形直至破壞坍塌，影響工作面的安全高效開采。巷間煤柱一般采用錨網(wǎng)索支護(hù)，地質(zhì)條件較好時(shí)雖有一定的效果，但當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜時(shí)，支護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)多呈現(xiàn)“多米諾骨牌效應(yīng)”，首先是錨索適應(yīng)不了煤柱的大變形而失效，由于錨索的延伸量小，當(dāng)巷道一幫變形量達(dá)到200?300_時(shí)很容易出現(xiàn)錨索失效，進(jìn)而引起巷道幫部松散破壞的范圍增大，在煤柱變形損傷的過程中，錨桿錨固力很容易衰減的喪失，致使巷道失穩(wěn)，常常需要進(jìn)行大量的返修才能滿足下一個(gè)工作面的正常使用。
[0003]在公開的文獻(xiàn)中可以檢索到的專利有:申請(qǐng)?zhí)枮?00720131114.5的“一種對(duì)拉錨索”，以及申請(qǐng)?zhí)枮?01310014594.7的“一種多巷順槽巷間薄煤柱加固的方法”。以上兩個(gè)專利均提供了控制巷間煤柱的方法，但前者提供的一種對(duì)拉錨索的延伸率低(只有3.5%)，是一種剛性支護(hù)，很難適應(yīng)煤柱的變形特征，例如采用20m的對(duì)拉錨索，允許煤柱的極限變形量只有700_，也就是說，當(dāng)煤柱一側(cè)的變形量超過350_時(shí)錨索很容易出現(xiàn)失效，顯然采用普通鋼絞線制作的對(duì)拉錨索不能有效控制煤柱變形，煤柱變形較大時(shí)易出現(xiàn)垮塌。后者所述的穿透煤柱的筋材可采用鋼筋，也可采用鋼絞線，采用鋼絞線存在的問題同上所述，采用鋼筋則鋼筋的長度受巷道空間的限制，煤柱寬度超過4?5m時(shí)無法使用，應(yīng)用范圍受到極大的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種回采巷道巷間煤柱的加固方法，可有效解決現(xiàn)有巷間煤柱加固技術(shù)存在問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種回采巷道巷間煤柱加固的方法，首先采用常規(guī)的錨帶網(wǎng)支護(hù)加固煤柱，支護(hù)參數(shù)根據(jù)具體條件確定。然后在煤幫上鉆孔并穿透煤柱，穿入接長錨桿，在接長錨桿的兩側(cè)敷設(shè)鋼帶或槽鋼梁等，并且鋼帶或槽鋼梁壓設(shè)在已施工的鋼帶上，把網(wǎng)片、鋼帶緊緊地連成一個(gè)整體，以增強(qiáng)對(duì)煤柱的護(hù)表作用。同時(shí)在接長錨桿兩端施加高預(yù)應(yīng)力，使煤柱處于三向受力狀態(tài)，前期可有效控制煤柱變形。由于煤柱要受到多次動(dòng)壓影響，出現(xiàn)較大的變形幾乎是不可避免的，采用延伸率高的接長錨桿也能很好的適應(yīng)煤柱變形，確保煤柱大變形時(shí)不易坍塌。[0006]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:采用直穿煤柱的接長錨桿對(duì)煤柱進(jìn)行鎖控，使煤柱處于三向受力狀態(tài)，前期能有效控制煤柱變形。同時(shí)接長錨桿可根據(jù)巷道尺寸任意接長，不受巷道空間限制，適應(yīng)煤柱的寬度大，應(yīng)用范圍廣。與采用對(duì)拉錨索相比，接長錨桿的延伸率高，能適應(yīng)煤柱的變形特征，確保煤柱出現(xiàn)大變形時(shí)不易坍塌，保證回采工作面的安全高效生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0008]圖1是煤礦回采工作面典型的多巷布置示意圖。
[0009]圖2是圖1中巷間煤柱的支護(hù)方式示意圖。
[0010]圖3是圖2中支護(hù)方式的正視圖。
[0011]圖4是圖2中接長錨桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中:1_回采巷道；2_巷間煤柱；3_普通錨桿；4_接長錨桿；5-鋼帶；6_槽鋼梁或鋼帶-J-網(wǎng)片；8-桿體；9_連接裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明提供一種回采巷道巷間煤柱的加固方法，由于回采工作面采用多巷布置，形成了巷間煤柱(2)，首先采用常規(guī)的錨帶網(wǎng)支護(hù)加固煤柱(2)，然后在煤幫上鉆孔并穿透煤柱，穿入接長錨桿(4)，在接長錨桿(4)的兩側(cè)敷設(shè)槽鋼梁或鋼帶(6)，并且鋼帶或槽鋼梁壓設(shè)在已施工的鋼帶(5)上，把網(wǎng)片(7)、鋼帶(5)緊緊地連成一個(gè)整體，以增強(qiáng)對(duì)煤柱的護(hù)表作用。同時(shí)在接長錨桿(4)兩端施加高預(yù)應(yīng)力，使煤柱處于三向受力狀態(tài)，前期可有效控制煤柱變形。由于接長錨桿的延伸率高，后期煤柱出現(xiàn)較大的變形時(shí)，接長錨桿也能很好的適應(yīng)煤柱變形，確保煤柱大變形時(shí)不易坍塌。
[0014]在本發(fā)明中，所采用的接長錨桿(4)由桿體(8)和連接裝置(9)構(gòu)成，桿體(8)可采用錨桿專用螺紋鋼，也可采用建筑螺紋鋼或普通的圓鋼，桿體(8)的長度根據(jù)煤柱寬度及巷道尺寸確定，通常在2?4m。桿體(8)的兩端設(shè)置有外螺紋，通過一具有內(nèi)螺紋的連接裝置(9)將桿體連接起來，連接裝置(9)的個(gè)數(shù)根據(jù)巷間煤柱(2)的寬度及桿體(8)的長度確定。接長錨桿(4)安裝時(shí)只需插入鉆孔，在兩側(cè)敷設(shè)槽鋼梁(6)后進(jìn)行預(yù)緊，不需要裝錨固齊U，施工十分簡便。
[0015]在本發(fā)明中，所采用的普通錨桿(3)為IV或V級(jí)左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，鋼帶(5)為W鋼帶、M鋼帶，也可為平鋼帶。網(wǎng)片(7)為鋼絲網(wǎng)、鋼筋網(wǎng)，也可為塑料網(wǎng)。
[0016]在本發(fā)明中，后期巷道受采動(dòng)影響變形量較大時(shí)，煤幫一定范圍內(nèi)松散破碎，承載能力急劇降低，此時(shí)應(yīng)對(duì)煤幫進(jìn)行注漿以提高其承載性能，可選擇化學(xué)漿液，也可采用水泥漿液。
[0017]基于前面所述，當(dāng)巷間煤柱寬15m時(shí)，可采用15.4m的接長錨桿，接長錨桿由4段桿體及3個(gè)連接裝置組成，接長錨桿的延伸量在2500mm以上，克服了錨索延伸率低的缺點(diǎn)，且不需要裝錨固劑，便于實(shí)現(xiàn)快速安裝，初期能有效控制巷間煤柱變形，后期又能確保煤柱大變形時(shí)不易坍塌，保證工作面安全高效開采。
【權(quán)利要求】
1.一種回采巷道巷間煤柱加固的方法，首先采用常規(guī)的錨帶網(wǎng)支護(hù)加固巷間煤柱，然后在煤幫上鉆孔并穿透煤柱，穿入接長錨桿，在接長錨桿的兩側(cè)敷設(shè)鋼帶或槽鋼梁，并且鋼帶或槽鋼梁壓設(shè)在已施工的鋼帶上，把網(wǎng)片、鋼帶緊緊地連成一個(gè)整體，以增強(qiáng)對(duì)煤柱的護(hù)表作用，同時(shí)在接長錨桿兩端施加高預(yù)應(yīng)力，使煤柱處于三向受力狀態(tài)，確保煤柱在巷道服務(wù)期間保持穩(wěn)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接長錨桿，其特征在于，由桿體和連接裝置構(gòu)成，桿體可采用錨桿專用螺紋鋼，也可采用建筑螺紋鋼或普通的圓鋼，其長度根據(jù)煤柱寬度及巷道尺寸確定，通常在2?4m，桿體的兩端設(shè)置有外螺紋，通過一具有內(nèi)螺紋的連接裝置將桿體連接起來，連接裝置的個(gè)數(shù)根據(jù)巷間煤柱的寬度及桿體的長度確定，接長錨桿安裝時(shí)只需插入鉆孔，在兩側(cè)敷設(shè)槽鋼梁后鋼帶后進(jìn)行預(yù)緊，不需要裝錨固劑，便于實(shí)現(xiàn)快速安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨帶網(wǎng)支護(hù)，其特征在于，錨桿為IV或V級(jí)左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，鋼帶為W鋼帶、M鋼帶，也可為平鋼帶，網(wǎng)片為鋼絲網(wǎng)、鋼筋網(wǎng)，也可為塑料網(wǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巷間煤柱，其特征在于，由于要受到多次采動(dòng)影響，不可避免地會(huì)出現(xiàn)較大的變形，致使煤幫一定范圍內(nèi)松散破碎，承載能力急劇降低，此時(shí)應(yīng)對(duì)煤幫進(jìn)行注漿以提高其承載性能，可選擇化學(xué)漿液，也可采用水泥漿液。
【文檔編號(hào)】E21D21/00GK103742171SQ201310734661
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】馬振乾, 姜耀東, 王宏偉, 張文釗, 張科學(xué), 楊英明, 李彥偉 申請(qǐng)人:中國礦業(yè)大學(xué)(北京)