本發(fā)明涉及井下巷道支護方法，特別是一種煤柱與采空區(qū)交界處下方切眼支護方法。

背景技術(shù)：

由于采場超前（或側(cè)向）支承壓力作用，采空區(qū)邊緣煤柱中應力高度集中，且向底板深處傳遞；而由于煤柱對上覆巖層的支撐作用，煤柱邊緣的采空區(qū)內(nèi)應力低于原巖應力，使得煤柱與采空區(qū)交界處底板應力呈非均勻分布。在非均勻應力的作用下，煤柱與采空區(qū)交界處底板巖層將發(fā)生相應的變形，以適應圍巖應力環(huán)境，從而在交界處底板巖層中形成拉伸破裂區(qū)、剪切滑移區(qū)，且在垂直方向上，深度越小，破壞越嚴重。根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗，在水平方向上，從煤柱（體）下方距交界處正下方約3.0~5.0m開始直至過了交界處正下方進入采空區(qū)下方約5~8m的范圍內(nèi)，底板破壞最為嚴重。當?shù)装逑锏谰蜻M工作面從交界處下方通過時，由于其頂板在集中應力作用下被破壞，容易離層、冒落，如果得不到有效支護，冒落范圍變大后頂板將與上覆采空區(qū)溝通，導致更大范圍的漏頂、跨頂；另外由于煤柱的支撐作用，煤柱邊緣采空區(qū)垮落巖石一般膠結(jié)不實，存在較大空隙，底板巷道頂板采用傳統(tǒng)樹脂錨固錨桿支護時無法實現(xiàn)在破裂圍巖或采空區(qū)內(nèi)的有效錨固，支護較為困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供煤柱與采空區(qū)交界處下方切眼支護方法，以實現(xiàn)對煤柱與采空區(qū)交界處下方切眼的有效支護，保障生產(chǎn)安全。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種煤柱與采空區(qū)交界處下方切眼支護方法，包括頂板支護和兩幫支護，

——所述的頂板支護，先采用插管法超前臨時支護頂板，然后采用w鋼帶組合水力膨脹錨桿永久支護頂板；所述的插管法是在切眼迎頭沿煤層與其頂板夾矸的交界面用鉆頭鉆孔，將圓鋼管楔進去，每兩根圓鋼管間距為150~200mm，沿夾矸層底部的層向打一排；然后用綜掘機在鋼管下方向前掘進，每掘進600mm即進行頂板的永久支護，每進行4排永久支護即采用插管法進行一排超前臨時插管支護；永久支護所用的水力膨脹錨桿直徑30mm、長2.5m，破斷力大于91kn，注水壓力為20~22mpa；w鋼帶寬度250mm，厚度3mm，長度3.2m，孔間距為750mm，采用雙層菱形金屬網(wǎng)護頂。水力膨脹錨桿排距500mm，每排5根；

——所述的兩幫支護，煤柱下方巷道兩幫采用鋼筋梯字梁組合螺紋鋼錨桿支護，菱形金屬網(wǎng)護幫；采空區(qū)下方巷道兩幫不進行支護，擴刷后煤柱下方工作面?zhèn)葞筒贿M行支護；鋼筋梯子梁采用φ12mm的鋼筋焊接而成，螺紋鋼錨桿直徑φ20mm，長2.2m，排距700mm，間距900mm，每排3根。

進一步地，所述的插管法是用直徑32mm的鉆頭打3.0m深的鉆孔，將直徑1吋、長3.0m的圓鋼管楔進去。

進一步地，兩幫支護時，螺紋鋼錨桿采用樹脂藥卷加長錨固，ck2340一支，k2360一支；錨桿托盤為沖擊蝶形鋼板，托盤尺寸φ130mm×10mm。

本發(fā)明首先采用插管法超前臨時支護頂板，再用w鋼帶組合水力膨脹錨桿永久支護頂板，煤柱下方切眼兩幫采用高強度螺紋鋼錨桿支護，采空區(qū)下方切眼兩幫不進行支護。刷擴后，煤柱下方工作面?zhèn)葞鸵膊贿M行支護。實現(xiàn)了在煤柱與采空區(qū)交界處下方的有效錨固，確保施工安全，增大安全系數(shù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明交界處下方切眼頂板支護布置平面圖。

圖2是本發(fā)明交界處下方切眼頂板支護布置剖面圖（沿巷道軸向）。

圖中，1——圓鋼管；2——水力膨脹錨桿；3——巷道底板；4——w鋼帶。

具體實施方式

礦界煤柱邊緣一定范圍內(nèi)的煤體及其底板，在側(cè)向支承壓力作用下被破壞，當下位切眼頂板采用傳統(tǒng)樹脂錨固錨桿支護時，在破裂的煤體中錨桿錨固效果較差，錨固力極易喪失，切眼頂板穩(wěn)定性較差，并且在掘進過程中由于頂板較碎，容易冒落。受采動影響，煤柱邊緣采空區(qū)底板遭到破壞，原有構(gòu)造裂隙發(fā)展、擴大，成為采空區(qū)積水向底板深部滲流的通道，使更大范圍的底板被積水浸泡，強度大大降低。由于層間距極薄，當切眼掘進至此時，頂板會出現(xiàn)淋水且容易冒落。另外，回采工作面兩端垮落巖石受煤柱支撐作用影響重新膠結(jié)不實，存在較大空隙，傳統(tǒng)樹脂錨固錨桿無法在采空區(qū)內(nèi)有效錨固。煤柱下方切眼兩幫在側(cè)向支承壓力作用下，煤壁容易變酥，片幫，而采空區(qū)下方切眼兩幫由于所受支承壓力作用較小，穩(wěn)定性較好。

基于此，本發(fā)明提供一種煤柱與采空區(qū)交界處下方切眼支護方法，包括頂板支護和兩幫支護。

頂板支護

先采用插管法超前臨時支護頂板，然后采用w鋼帶組合水力膨脹錨桿永久支護頂板；所述的插管法是在切眼迎頭沿煤層與其頂板夾矸的交界面用鉆頭鉆孔，將圓鋼管楔進去，每兩根圓鋼管間距為150~200mm，沿夾矸層底部的層向打一排；然后用綜掘機在鋼管下方向前掘進，每掘進600mm即進行頂板的永久支護，每進行4排永久支護即采用插管法進行一排超前臨時插管支護；優(yōu)選地，所述的插管法是用直徑32mm的鉆頭打3.0m深的鉆孔，將直徑1吋、長3.0m的圓鋼管楔進去。

永久支護所用的水力膨脹錨桿直徑30mm、長2.5m，破斷力大于91kn，注水壓力為20~22mpa；w鋼帶寬度250mm，厚度3mm，長度3.2m，孔間距為750mm，采用雙層菱形金屬網(wǎng)護頂。水力膨脹錨桿排距500mm，每排5根；

兩幫支護

煤柱下方巷道兩幫采用鋼筋梯字梁組合螺紋鋼錨桿支護，菱形金屬網(wǎng)護幫；采空區(qū)下方巷道兩幫不進行支護，擴刷后煤柱下方工作面?zhèn)葞筒贿M行支護；鋼筋梯子梁采用φ12mm的鋼筋焊接而成，螺紋鋼錨桿直徑φ20mm，長2.2m，排距700mm，間距900mm，每排3根。兩幫支護時，螺紋鋼錨桿采用樹脂藥卷加長錨固，ck2340一支，k2360一支；錨桿托盤為沖擊蝶形鋼板，托盤尺寸φ130mm×10mm。

本發(fā)明首先采用插管法超前臨時支護頂板，再用w鋼帶組合水力膨脹錨桿永久支護頂板，煤柱下方切眼兩幫采用高強度螺紋鋼錨桿支護，采空區(qū)下方切眼兩幫不進行支護。刷擴后，煤柱下方工作面?zhèn)葞鸵膊贿M行支護。另外，施工前應向煤采空區(qū)打鉆進行探放水，將采空區(qū)積水盡可能地疏干，減輕水對交界處底板的浸泡軟化，同時改善工人作業(yè)環(huán)境。本發(fā)明支護設計主要為從礦界煤柱下方向采空區(qū)下方掘進導硐時交界處下方的切眼支護。當從采空區(qū)下方向礦界煤柱下方刷擴切眼時，亦可采用。

上述施工方法的主要技術(shù)要求包括：

（1）采用插管法超前支護頂板后，綜掘機掘進時應嚴格控制截割部距頂板的距離，盡量保證頂板完整，不得觸及圓鋼管。

（2）應嚴格控制圓鋼管的間距及接茬深度，并保證圓鋼管在切眼頂部夾矸層面內(nèi)平行施工。

（3）永久支護時，頂板金屬網(wǎng)必須張緊、搭接牢固，網(wǎng)與網(wǎng)之間搭接10cm，每隔20cm扭一扣聯(lián)緊。

（4）永久支護頂板時，應頂緊水力膨脹貓桿，使其w鋼帶貼緊頂板。

（5）水力膨脹錨桿注水壓力必須達到20~22mpa，注液時間不少于2min。

（7）必須嚴格按照設計圖紙打眼布置錨桿。鉆孔深度與錨桿有效長度（鉆孔內(nèi)錨桿長度）誤差為0~+50mm。

（8）對于片幫或頂板破碎造成巷道超寬、超高處要及時補打相應的錨桿。