一種基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法，注漿過(guò)程中注漿液選用的是礦用化學(xué)充填材料固爾亞G03，將雙組份包裝的固爾亞G03中的A組分和B組分以1:1的體積比注入，混合后，在150s的時(shí)間內(nèi)其狀態(tài)由液體變?yōu)楣腆w，注漿時(shí)，所述空頂區(qū)注漿孔的注漿壓力在1.5MPa?2MPa之間，所述冒落帶注漿孔的注漿壓力控制在1.3MPa?1.5MPa之間，當(dāng)注漿壓力高于這個(gè)范圍時(shí)暫停片刻后再注，本發(fā)明所述的基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法是通過(guò)注漿充填加固空頂區(qū)及部分垮落矸石對(duì)巷道冒頂提供一種簡(jiǎn)單、安全、可靠的處理方法。
【專利說(shuō)明】
一種基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及礦業(yè)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]出于圍巖賦存條件差或外界應(yīng)力擾動(dòng)，井下巷道往往會(huì)出現(xiàn)頂板巖層大范圍冒落，為保證該巷道在服務(wù)期內(nèi)滿足其使用性質(zhì)，必須對(duì)冒落矸石進(jìn)行清除，同時(shí)對(duì)冒頂區(qū)域圍巖進(jìn)行加固處理，恢復(fù)巷道通暢。傳統(tǒng)的做法是在對(duì)冒落矸石清除的同時(shí)，對(duì)空頂區(qū)用木垛進(jìn)行接頂，木垛下方按巷道設(shè)計(jì)輪廓線安設(shè)背板及金屬支架，工序復(fù)雜，尤其是施工人員長(zhǎng)時(shí)間在無(wú)支護(hù)的冒空區(qū)作業(yè)，人身安全難以保證，另外，木垛遠(yuǎn)不如巖石密實(shí)，軟弱圍巖下二次冒落可能性極大，接頂用木材在潮濕環(huán)境下容易腐爛變質(zhì)，因此急需一種簡(jiǎn)單、安全、可靠的巷道冒頂處理方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種簡(jiǎn)單、安全、可靠的注漿充填加固空頂區(qū)及垮落矸石的巷道冒頂處理方法。
[0004]—種基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法，包括如下步驟:
[0005](I)冒頂嚴(yán)重性判斷:根據(jù)冒落矸石量判斷冒落矸石是否完全堵塞巷道；當(dāng)冒落矸石完全堵塞巷道時(shí)，通過(guò)圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)判斷圍巖的穩(wěn)定性，分為圍巖極不穩(wěn)定、圍巖不穩(wěn)定、圍巖穩(wěn)定性一般、圍巖較穩(wěn)定和圍巖極穩(wěn)定；
[0006](2)在巷道斷面中上部冒落的矸石堆中打鉆孔，所述鉆孔的長(zhǎng)度方向與巷道底板所在平面呈α角，所述α角的范圍為:
[0007]圍巖極不穩(wěn)定條件下角度為56°，圍巖不穩(wěn)定條件下角度為47°，圍巖穩(wěn)定性一般條件下角度為45°，圍巖較穩(wěn)定條件下角度為38°，圍巖極穩(wěn)定條件下角度為30° ;
[0008](3)利用鉆孔窺視儀探測(cè)冒落矸石上方巖層破裂情況，確定巷道頂板巖層冒落是否形成空頂、形成空頂?shù)那闆r下空頂?shù)捏w積、空頂區(qū)或者冒落帶頂點(diǎn)與巷道頂板的高度差，根據(jù)探測(cè)情況設(shè)置至少一個(gè)空頂區(qū)注漿孔和多個(gè)冒落帶注漿孔；
[0009](4)注漿和封孔；
[0010](5)掘進(jìn):注漿完成后，巷道頂板巖層冒落形成的采空區(qū)和冒落的矸石堆在注漿液的作用下固結(jié)成為一個(gè)穩(wěn)定的整體，使用鑿巖機(jī)，沿巷道設(shè)計(jì)輪廓線，對(duì)巷道頂板冒落的矸石堆進(jìn)行挖掘；
[0011](6)支護(hù):掘進(jìn)達(dá)到一個(gè)循環(huán)步距Im時(shí)，停止掘進(jìn)，切斷裸露的注漿錨桿，去掉外圍的黃麻，按上托盤(pán)和楔形墊片以及螺絲，人工施加21OKN扭矩；
[0012]同時(shí)，采用背板將掘出的巷道頂板背嚴(yán)，由外向里、順風(fēng)方向逐棚架設(shè)U型棚，U型棚沿巷道走向I米I個(gè)，對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù);完成支護(hù)后重復(fù)步驟(5)和步驟(6)，進(jìn)行下一步距的掘進(jìn)和支護(hù)工作，保證在注漿冒落帶下掘進(jìn)長(zhǎng)度控制在Im安全距離以內(nèi)，直至巷道完全貫通；
[0013](7)注漿加固:冒落區(qū)域巷道貫通后，設(shè)計(jì)長(zhǎng)鉆孔，打入注漿錨桿，安裝注漿管注漿，深入到長(zhǎng)鉆孔頂部，封孔并注漿。
[0014]本發(fā)明所述的基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法，其中，步驟(3)中所述空頂區(qū)注漿孔和冒落帶注漿孔的設(shè)置方式為:當(dāng)空頂區(qū)有1.5m3以下或者沒(méi)有空頂區(qū)時(shí)，在空頂區(qū)只需I個(gè)空頂區(qū)注漿孔，此時(shí)抽出鉆孔窺視儀，將步驟⑵中的鉆孔當(dāng)作空頂區(qū)注漿孔使用，并在所述空頂區(qū)注漿孔下部沿垂直方向設(shè)置多個(gè)冒落帶注漿孔；當(dāng)空頂區(qū)大于1.5m3時(shí)，對(duì)步驟(2)中的鉆孔進(jìn)行封孔處理，同時(shí)每1.5m3的空間設(shè)置一個(gè)空頂區(qū)注漿孔，同時(shí)在每個(gè)所述空頂區(qū)注漿孔下部沿垂直方向設(shè)置多個(gè)冒落帶注漿孔；
[0015]巷道斷面上所述空頂區(qū)注漿孔和所述冒落帶注漿孔均勻布置，不足1.5m3的按1.5m3計(jì)算;所述冒落帶注漿孔數(shù)量根據(jù)冒落帶頂點(diǎn)與巷道頂板的高度差決定，高度差每
0.5m?0.Sm設(shè)置一個(gè)所述冒落帶注漿孔，所述空頂區(qū)注漿孔必須貫穿到空頂區(qū)，所述冒落帶注漿孔貫穿冒落帶。
[0016]本發(fā)明所述的基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法，其中，當(dāng)巷道冒落帶長(zhǎng)度大于3m時(shí)，高度差每0.5m?0.7m設(shè)置一個(gè)所述冒落帶注漿孔，當(dāng)巷道冒落帶長(zhǎng)度小于3m時(shí)，高度差每0.7m?0.9m設(shè)置一個(gè)所述冒落帶注漿孔，所述空頂區(qū)注漿孔和所述冒落帶注漿孔與施工側(cè)巷道頂板和冒落交接處之間的距離大于0.4m，所述空頂區(qū)注漿孔和所述冒落帶注漿孔之間或者相鄰兩個(gè)所述冒落帶注漿孔之間的距離不小于0.1m。
[0017]本發(fā)明所述的基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法，其中，所述封孔采用軟木塞和麻黃;所述空頂區(qū)注漿孔的封孔長(zhǎng)度不小于300_，所述冒落帶注漿孔的封孔長(zhǎng)度為所述冒落帶注漿孔的長(zhǎng)度方向所在直線與巷道頂板的交點(diǎn)到所述冒落帶注漿孔的孔口之間的直線距離。
[0018]本發(fā)明所述的基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法，其中，步驟(4)中注漿過(guò)程中注漿液選用的是礦用化學(xué)充填材料固爾亞G03，將雙組份包裝的固爾亞G03中的A組分和B組分以1:1的體積比注入，混合后，在150s的時(shí)間內(nèi)其狀態(tài)由液體變?yōu)楣腆w，注漿時(shí)，所述空頂區(qū)注漿孔的注漿壓力在1.5MPa-2MPa之間，所述冒落帶注漿孔的注漿壓力控制在1.3MPa-
1.5MPa之間，當(dāng)注漿壓力高于這個(gè)范圍時(shí)暫停片刻后再注；
[0019]待冒落區(qū)矸石堆有注漿液滲出后，注漿孔不進(jìn)漿時(shí)，停止注漿;注漿后由于巷道頂板巖層冒落所形成的的空頂區(qū)會(huì)被注漿液形成的具有一定粘結(jié)性的固體充填物充滿，從而形成充填材料接頂；冒落的矸石堆在注漿液的粘結(jié)作用下，固結(jié)成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的整體；
[0020]所述空頂區(qū)注漿孔采用錨索機(jī)打鉆孔，孔徑Φ32πιπι，孔的深度為5.5m;所述冒落帶注漿孔采用風(fēng)鉆打鉆孔，孔徑Φ38πιπι，深度為3.5m，并用掃眼器吹盡孔內(nèi)水及煤巖粉，將注楽銷(xiāo)桿插入孔內(nèi)，注楽銷(xiāo)桿外露50?70mm，方便連接注楽機(jī)；
[0021]在注漿過(guò)程中，注意檢查其它注漿錨桿及煤壁是否有漏漿現(xiàn)象，如有漏漿現(xiàn)象時(shí)，在不停機(jī)的情況下，用快速水泥或錨固劑進(jìn)行封堵，當(dāng)快速水泥或錨固劑凝固后，再繼續(xù)注漿，以防漿液繼續(xù)泄漏，同時(shí)將漏液的注漿錨桿標(biāo)記清楚。
[0022]本發(fā)明所述的基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法，其中，所述注漿錨桿為中空式，長(zhǎng)3.5m，外徑32mm，內(nèi)徑22_，抗拉強(qiáng)度280KN ；
[0023]所述注漿錨桿的端部1.5mm的桿體制作成螺紋結(jié)構(gòu)，所述螺紋結(jié)構(gòu)的螺紋齒高1.5mm，螺距12.5mm;所述注楽銷(xiāo)桿的桿體外圍每隔0.3m設(shè)置有一圈凹槽和對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)注漿孔，所述凹槽的深度為3mm，寬度為1mm;所述注漿孔連通所述凹槽的底部與所述注漿錨桿的內(nèi)部空間，所述注漿孔直徑為6mm，長(zhǎng)度為7mm，所述凹槽從所述注漿錨桿的端部開(kāi)始共設(shè)置10處，第一處距離端部0.05m?0.1m，所述注漿錨桿的前部為錐形設(shè)計(jì)；
[0024]所述注漿錨桿還包括閉合圈，數(shù)量與所述凹槽的數(shù)量一致，所述閉合圈由帶狀結(jié)構(gòu)的本體和固定在其上的兩個(gè)柱體構(gòu)成，所述柱體的高度比所述注漿孔的長(zhǎng)度長(zhǎng)2mm，所述柱體的直徑與所述注漿孔的直徑一致，所述本體的長(zhǎng)度與所述凹槽的底部形成的圓周的周長(zhǎng)一致，寬度與所述凹槽的寬度一致，厚度與所述凹槽的深度一致;所述柱體由吸水膨脹材料制成，所述本體由塑料制成；
[0025]使用過(guò)程中，所述帶狀結(jié)構(gòu)的本體圍合固定在所述凹槽上，所述兩個(gè)柱體與所述兩個(gè)注漿孔匹配固定，在所述本體的外側(cè)采用鋼片繞圈扎緊，纏上黃麻。
[0026]本發(fā)明所述的基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法，其中，所述U型棚與巷道頂板之間架設(shè)鐵背板，所述鐵背板規(guī)格為:長(zhǎng)X寬X高=930mm X 150mm X 60mm，間隔500 土 50mm—塊，均勻布置要?jiǎng)x緊背牢，每棚設(shè)置四根鐵拉桿，拱頂中線兩側(cè)500mm處各一根，兩幫柱腿距底板往上1300mm處各一根;凡有空幫，空頂處一律用坑木背實(shí)背牢，頂部要接頂，不得有空幫空頂現(xiàn)象；
[0027 ] 所述U型棚的規(guī)格為29/kg/m的支護(hù)，11型棚寬度124mm，厚度為16mm，棚距800mm，盆角85°，岔角就是支架柱腿與水平線之間的角度。
[0028]本發(fā)明所述的基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法，其中，步驟(7)中，所述注漿管的外徑為42mm，內(nèi)徑為22mm，注漿加固過(guò)程具體包括如下步驟:
[0029]在巷道冒落區(qū)，每隔1.6m布置一個(gè)注漿斷面，每個(gè)所述注漿斷面上布置8個(gè)注漿長(zhǎng)鉆孔，孔深5000mm，打入注漿錨桿，安裝注漿管注漿，深入到長(zhǎng)鉆孔頂部，封孔并注漿，所述注楽管的外徑為42mm，內(nèi)徑為22mm;
[0030]第一個(gè)注漿斷面為冒落區(qū)域與巷道頂板匯合處以外0.6m處，8個(gè)注漿長(zhǎng)鉆孔的布置方式為:在注漿斷面的兩個(gè)底角各一個(gè)，此處的注漿長(zhǎng)鉆孔下岔角度為40°，兩個(gè)頂角各一個(gè)，此處的注漿長(zhǎng)鉆孔上岔角度為35°，幫部中間位置各一個(gè)，頂部?jī)蓚€(gè)均勻布置，這四處的注漿長(zhǎng)鉆孔均垂直于巖面布置；
[0031]注漿方式:采用縱向間隔注漿方法，即初次注漿間隔為3.2m，然后進(jìn)行復(fù)注，每個(gè)注漿斷面的注漿順序?yàn)樽韵露希茸⒌捉强?，再注幫部，最后注頂板孔，隔排注漿。
[0032]本發(fā)明所述的基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法，其中，所述圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)以煤礦地質(zhì)資料中圍巖巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD的數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)判斷:當(dāng)RQD在5-25之間，表示圍巖極不穩(wěn)定；當(dāng)RQD在25-50之間表示圍巖不穩(wěn)定；當(dāng)RQD在50-75之間表示穩(wěn)定性一般；當(dāng)RQD在75-90之間表示較穩(wěn)定；當(dāng)RQD在90-100之間表示圍巖極穩(wěn)定；同時(shí)以地質(zhì)資料中巖性普氏系數(shù)f的數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)判斷，當(dāng)f小于3表示圍巖極不穩(wěn)定；當(dāng)f在3-4之間表示圍巖不穩(wěn)定；當(dāng)f在4-6之間表示穩(wěn)定性一般；當(dāng)f在6-7之間表示較穩(wěn)定；當(dāng)f大于7表示圍巖極穩(wěn)定，由于復(fù)雜因素影響，兩項(xiàng)指標(biāo)需同時(shí)參考，取二者中最低值作為圍巖穩(wěn)定性評(píng)判結(jié)果。
[0033]本發(fā)明所述的基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法，其中，當(dāng)冒落矸石并未完全堵塞巷道時(shí)，說(shuō)明冒頂不嚴(yán)重，人站在矸石堆外側(cè)，以冒落矸石為掩護(hù)，即空頂處掉落矸石都會(huì)砸在矸石堆上，對(duì)人不會(huì)造成威脅，再?gòu)南锏理敯迕奥溥吘壱岳锵蛐鄙戏骄鶆虼蜚@孔注漿，待穩(wěn)定形成一次支護(hù)之后，再清除巷道底板上冒落矸石，對(duì)于冒落區(qū)域，采用坑木背實(shí)背牢，頂部要接頂，不得有空幫空頂現(xiàn)象，同時(shí)采用二次支護(hù)和加固；
[0034]二次支護(hù):切斷裸露的一次支護(hù)使用的注漿錨桿，去掉外圍的黃麻，按上托盤(pán)和楔形墊片以及螺絲，人工施加230KN扭矩；
[0035]同時(shí)，采用背板將掘出的巷道頂板背嚴(yán)，由外向里、順風(fēng)方向逐棚架設(shè)U型棚，U型棚沿巷道走向I米I個(gè)，對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù)；
[0036]所述U型棚與巷道頂板之間架設(shè)鐵背板，所述鐵背板規(guī)格為:長(zhǎng)X寬X高=930mmX 150mm X 60mm，間隔500 土 50mm—塊，均勾布置要?jiǎng)x緊背牢，每棚設(shè)置四根鐵拉桿，拱頂中線兩側(cè)500mm處各一根，兩幫柱腿距底板往上1300mm處各一根;凡有空幫，空頂處一律用坑木背實(shí)背牢，頂部要接頂，不得有空幫空頂現(xiàn)象；
[0037 ] 所述U型棚的規(guī)格為29/kg/m的支護(hù)，11型棚寬度124mm，厚度為16mm，棚距800mm，忿角85°，岔角就是支架柱腿與水平線之間的角度；
[0038]注漿加固:
[0039]在巷道冒落區(qū)，每隔1.6m布置一個(gè)注漿斷面，每個(gè)所述注漿斷面上布置8個(gè)注漿長(zhǎng)鉆孔，孔深5000mm，打入注漿錨桿，安裝注漿管注漿，深入到長(zhǎng)鉆孔頂部，封孔并注漿，所述注楽管的外徑為42mm，內(nèi)徑為22mm;
[0040]第一個(gè)注漿斷面為冒落區(qū)域與巷道頂板匯合處以外0.6m處，8個(gè)注漿長(zhǎng)鉆孔的布置方式為:在注漿斷面的兩個(gè)底角各一個(gè)，此處的注漿長(zhǎng)鉆孔下岔角度為40°，兩個(gè)頂角各一個(gè)，此處的注漿長(zhǎng)鉆孔上岔角度為35°，幫部中間位置各一個(gè)，頂部?jī)蓚€(gè)均勻布置，這四處的注漿長(zhǎng)鉆孔均垂直于巖面布置；
[0041]注漿方式:采用縱向間隔注漿方法，即初次注漿間隔為3.2m，然后進(jìn)行復(fù)注，每個(gè)注漿斷面的注漿順序?yàn)樽韵露?，先注底角孔，再注幫部，最后注頂板孔，隔排注漿。
[0042]本發(fā)明基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于:
[0043]本發(fā)明基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法是通過(guò)注漿充填加固空頂區(qū)及垮落矸石對(duì)巷道冒頂提供一種簡(jiǎn)單、安全、可靠處理方法。本發(fā)明主要是通過(guò)對(duì)冒落矸石形成的空頂區(qū)域進(jìn)行打孔注漿，利用充填材料的粘結(jié)特性，將冒落區(qū)和頂部巖體粘結(jié)一起，形成充填材料接頂;在垮落矸石堆進(jìn)打鉆安裝注漿管，利用注漿充填材料的粘結(jié)特性，使破碎的矸石固結(jié)，形成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的整體，增強(qiáng)其整體性。相對(duì)于傳統(tǒng)的做法在對(duì)冒落矸石清除的同時(shí)，對(duì)空頂區(qū)用木垛進(jìn)行接頂，木垛下方按巷道設(shè)計(jì)輪廓線安設(shè)背板及金屬支架。解決了傳統(tǒng)技術(shù)工序復(fù)雜，尤其是施工人員長(zhǎng)時(shí)間在無(wú)支護(hù)的冒空區(qū)作業(yè)，人身安全難以保證以及接頂用木材在潮濕環(huán)境下容易腐爛變質(zhì)。使得巷道的修復(fù)簡(jiǎn)單、安全以確保了巷道修復(fù)暢通后的穩(wěn)定。
[0044]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法作進(jìn)一步說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0045]圖1為本發(fā)明中打探測(cè)鉆孔的示意圖；
[0046]圖2為本發(fā)明中空頂區(qū)注漿孔和冒落帶注漿孔的示意圖；
[0047]圖3為本發(fā)明中空頂區(qū)體積小于1.5m3或者沒(méi)有空頂區(qū)情況時(shí)，圖2的左視圖；
[0048]圖4為本發(fā)明中空頂區(qū)體積大于1.5m3情況時(shí)，圖2的左視圖；
[0049]圖5為本發(fā)明中開(kāi)挖第一循環(huán)步距的示意圖；
[0050]圖6為本發(fā)明中開(kāi)挖第一循環(huán)步距后支護(hù)過(guò)程的示意圖；
[0051 ]圖7為本發(fā)明中鋪設(shè)U型棚的巷道斷面圖；
[0052]圖8為本發(fā)明中巷道貫通后的示意圖；
[0053]圖9為本發(fā)明中注漿錨桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0054]圖10為圖9中注漿孔的局部放大圖；
[0055]圖11為本發(fā)明中閉合圈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0056]圖12為圖11的仰視圖；
[0057]圖13為本發(fā)明中8個(gè)注漿長(zhǎng)鉆孔的布置圖；
[0058]圖14為本發(fā)明中當(dāng)冒落矸石并未完全堵塞巷道時(shí)的支護(hù)過(guò)程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0059]實(shí)施例1
[0060]一種基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法，包括如下步驟:
[0061](I)冒頂嚴(yán)重性判斷:根據(jù)冒落矸石量判斷冒落矸石是否完全堵塞巷道；當(dāng)冒落矸石完全堵塞巷道時(shí)，通過(guò)圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)判斷圍巖的穩(wěn)定性，分為圍巖極不穩(wěn)定、圍巖不穩(wěn)定、圍巖穩(wěn)定性一般、圍巖較穩(wěn)定和圍巖極穩(wěn)定；
[0062](2)在巷道斷面中上部冒落的矸石堆中打鉆孔，鉆孔的長(zhǎng)度方向與巷道底板所在平面呈α角，如圖1所示，α角的范圍為:
[0063]圍巖極不穩(wěn)定條件下角度為56°，圍巖不穩(wěn)定條件下角度為47°，圍巖穩(wěn)定性一般條件下角度為45°，圍巖較穩(wěn)定條件下角度為38°，圍巖極穩(wěn)定條件下角度為30° ;
[0064](因?yàn)閲鷰r越不穩(wěn)定，冒落高度越大，此角度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和理論計(jì)算得出，主要目的是盡可能通過(guò)一次性的鉆孔到達(dá)冒落頂點(diǎn)，從而精確掌握空頂區(qū)體積和巖層斷裂情況。)
[0065](3)利用鉆孔窺視儀探測(cè)冒落矸石上方巖層破裂情況，確定巷道頂板巖層冒落是否形成空頂、形成空頂?shù)那闆r下空頂?shù)捏w積、空頂區(qū)或者冒落帶頂點(diǎn)與巷道頂板的高度差，根據(jù)探測(cè)情況設(shè)置至少一個(gè)空頂區(qū)注漿孔和多個(gè)冒落帶注漿孔，如圖2所示；
[0066](4)注漿和封孔；
[0067](5)掘進(jìn):注漿完成后，如圖5所示，巷道頂板巖層冒落形成的采空區(qū)和冒落的矸石堆在注漿液的作用下固結(jié)成為一個(gè)穩(wěn)定的整體，使用ΥΤ28型鑿巖機(jī)，沿巷道設(shè)計(jì)輪廓線，對(duì)巷道頂板冒落的矸石堆進(jìn)行挖掘；
[0068](6)支護(hù):如圖6所示，掘進(jìn)達(dá)到一個(gè)循環(huán)步距Im時(shí)，停止掘進(jìn)，切斷裸露的注漿錨桿，去掉外圍的黃麻，按上托盤(pán)和楔形墊片以及螺絲，人工施加21OKN扭矩；
[0069]同時(shí)，如圖7和圖8所示，采用背板將掘出的巷道頂板背嚴(yán)，由外向里、順風(fēng)方向逐棚架設(shè)U型棚，U型棚沿巷道走向I米I個(gè)，對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù);完成支護(hù)后重復(fù)步驟(5)和步驟
(6)，進(jìn)行下一步距的掘進(jìn)和支護(hù)工作，保證在注漿冒落帶下掘進(jìn)長(zhǎng)度控制在Im安全距離以內(nèi)，直至巷道完全貫通；
[0070](7)注漿加固:冒落區(qū)域巷道貫通后，設(shè)計(jì)長(zhǎng)鉆孔，打入注漿錨桿，安裝注漿管注漿，深入到長(zhǎng)鉆孔頂部，封孔并注漿。
[0071]以上步驟已足夠完成本發(fā)明的方法，在此基礎(chǔ)上，還具有如下優(yōu)選方案:
[0072]步驟(3)中空頂區(qū)注漿孔和冒落帶注漿孔的設(shè)置方式為:當(dāng)空頂區(qū)有1.5m3以下或者沒(méi)有空頂區(qū)時(shí)，如圖3所示，在空頂區(qū)只需I個(gè)空頂區(qū)注漿孔，此時(shí)抽出鉆孔窺視儀，將步驟(2)中的鉆孔當(dāng)作空頂區(qū)注漿孔使用，并在空頂區(qū)注漿孔下部沿垂直方向設(shè)置多個(gè)冒落帶注漿孔；如圖4所示，當(dāng)空頂區(qū)大于1.5m3時(shí)，對(duì)步驟(2)中的鉆孔進(jìn)行封孔處理，同時(shí)每
1.5m3的空間設(shè)置個(gè)空頂區(qū)注漿孔，同時(shí)在每個(gè)空頂區(qū)注漿孔下部沿垂直方向設(shè)置多個(gè)冒落帶注漿孔；
[0073]巷道斷面上空頂區(qū)注漿孔和冒落帶注漿孔均勻布置，不足1.5m3的按1.5m3計(jì)算；冒落帶注漿孔數(shù)量根據(jù)冒落帶頂點(diǎn)與巷道頂板的高度差決定，高度差每0.5m?0.Sm設(shè)置一個(gè)冒落帶注漿孔，空頂區(qū)注漿孔必須貫穿到空頂區(qū)，冒落帶注漿孔貫穿冒落帶。
[0074]當(dāng)巷道冒落帶長(zhǎng)度大于3m時(shí)，高度差每0.5m?0.7m設(shè)置一個(gè)冒落帶注漿孔，當(dāng)巷道冒落帶長(zhǎng)度小于3m時(shí)，高度差每0.7m?0.9m設(shè)置一個(gè)冒落帶注漿孔，空頂區(qū)注漿孔和冒落帶注漿孔與施工側(cè)巷道頂板和冒落交接處之間的距離大于0.4m，空頂區(qū)注漿孔和冒落帶注漿孔之間或者相鄰兩個(gè)冒落帶注漿孔之間的距離不小于0.1m。
[0075]封孔采用軟木塞和麻黃;空頂區(qū)注漿孔的封孔長(zhǎng)度不小于300mm，冒落帶注漿孔的封孔長(zhǎng)度為冒落帶注漿孔的長(zhǎng)度方向所在直線與巷道頂板的交點(diǎn)到冒落帶注漿孔的孔口之間的直線距離。
[0076]步驟(4)中注漿過(guò)程中注漿液選用的是礦用化學(xué)充填材料固爾亞G03，將雙組份包裝的固爾亞G03中的A組分和B組分以1:1的體積比注入，混合后，在150s的時(shí)間內(nèi)其狀態(tài)由液體變?yōu)楣腆w，注漿時(shí)，空頂區(qū)注漿孔的注漿壓力在1.5MPa-2MPa之間，冒落帶注漿孔的注漿壓力控制在I.3MPa-l.5MPa之間，當(dāng)注漿壓力高于這個(gè)范圍時(shí)暫停片刻后再注；
[0077]待冒落區(qū)矸石堆有注漿液滲出后，注漿孔不進(jìn)漿時(shí)，停止注漿;注漿后由于巷道頂板巖層冒落所形成的的空頂區(qū)會(huì)被注漿液形成的具有一定粘結(jié)性的固體充填物充滿，從而形成充填材料接頂；冒落的矸石堆在注漿液的粘結(jié)作用下，固結(jié)成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的整體；
[0078]空頂區(qū)注漿孔插入注漿管和冒落帶注漿孔插入注漿錨桿時(shí)，也需要封孔，封孔采用軟木塞套在注漿管或者錨桿上，然后纏上黃麻，將軟木塞與注漿錨桿一起伸入注漿孔內(nèi)，在孔口用錘子等工具把軟木塞楔牢。為防止物料從注漿管與孔壁間隙處流出，減少浪費(fèi)，空頂區(qū)注漿孔封孔長(zhǎng)度不小于300mm，冒落帶注漿孔孔封孔長(zhǎng)度為鉆孔與巷道頂板平面交點(diǎn)到孔口的直線距離左右合適，這是為了考慮在按照巷道輪廓線清除冒落矸石之后，可以對(duì)注漿錨桿安上托盤(pán)和螺絲，保證巷道頂板平面以下冒落矸石不注漿，這樣做的目的有:一是冒落矸石不注漿，工人可以快速清除冒落矸石，減少工作強(qiáng)度和工作量，減小工作時(shí)間，提高施工速度;二是封孔長(zhǎng)度從孔口到鉆孔與巷道頂板平面交點(diǎn)，保證按照巷道輪廓線清除冒落矸石之后，可以對(duì)注漿錨桿安上托盤(pán)和螺絲，錨桿由于封孔原因，末端并未受到漿液凝固等影響，可以在清除完冒落矸石后，去掉封孔木塞和黃麻，直接安裝托盤(pán)和螺絲，對(duì)頂板進(jìn)行錨桿支護(hù)，錨桿注漿的同時(shí)安裝托盤(pán)和螺絲，起到了二次支護(hù)的作用。
[0079]空頂區(qū)注漿孔采用錨索機(jī)打鉆孔，孔徑Φ32πιπι，孔的深度為5.5m;冒落帶注漿孔采用風(fēng)鉆打鉆孔，孔徑Φ38πιπι，深度為3.5m，并用掃眼器吹盡孔內(nèi)水及煤巖粉，將注漿錨桿插入孔內(nèi)，注漿錨桿外露50?70mm，方便連接注漿機(jī)；
[0080]在注漿過(guò)程中，注意檢查其它注漿錨桿及煤壁是否有漏漿現(xiàn)象，如有漏漿現(xiàn)象時(shí)，在不停機(jī)的情況下，用快速水泥或錨固劑進(jìn)行封堵，當(dāng)快速水泥或錨固劑凝固后，再繼續(xù)注漿，以防漿液繼續(xù)泄漏，同時(shí)將漏液的注漿錨桿標(biāo)記清楚。[0081 ] 如圖9和圖10所示，注漿錨桿I為中空式，長(zhǎng)3.5m，外徑32mm，內(nèi)徑22mm，抗拉強(qiáng)度280KN；
[0082]注漿錨桿I的端部1.5mm的桿體制作成螺紋結(jié)構(gòu)2，螺紋結(jié)構(gòu)2的螺紋齒高1.5mm，螺距12.5mm;注漿錨桿I的桿體外圍每隔0.3m設(shè)置有一圈凹槽3和對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)注漿孔4，凹槽3的深度為3mm，寬度為1mm;注漿孔4連通凹槽3的底部與注漿錨桿I的內(nèi)部空間，注漿孔4直徑為6mm，長(zhǎng)度為7mm，凹槽3從注漿錨桿I的端部開(kāi)始共設(shè)置10處，第一處距離端部0.05m?0.1m，注漿錨桿I的前部為錐形設(shè)計(jì)；
[0083]如圖11和圖12所示，注楽銷(xiāo)桿I還包括閉合圈5，數(shù)量與凹槽3的數(shù)量一致，閉合圈5由帶狀結(jié)構(gòu)的本體6和固定在其上的兩個(gè)柱體7構(gòu)成，柱體7的高度比注漿孔4的長(zhǎng)度長(zhǎng)2_，柱體7的直徑與注漿孔4的直徑一致，本體6的長(zhǎng)度與凹槽3的底部形成的圓周的周長(zhǎng)一致，寬度與凹槽3的寬度一致，厚度與凹槽3的深度一致;柱體7由吸水膨脹材料制成，本體6由塑料制成；
[0084]沒(méi)有注漿孔，這樣錐形設(shè)計(jì)有助于錨桿進(jìn)入鉆孔，前部沒(méi)有注漿孔，體外圍每隔
0.3m都有兩個(gè)注漿孔對(duì)稱分布，這樣設(shè)計(jì)不會(huì)發(fā)生錨桿插進(jìn)鉆孔之后被前方的砂石堵住的情況;分段式的鉆孔可使冒落帶注漿均勻，保證冒落帶形成整體，并與上覆圍巖連接成整體，不會(huì)出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，節(jié)約成本，提高效率。
[0085]當(dāng)注漿時(shí)，突起吸水膨脹形成自鎖原理，保證閉合效果，深入注漿通道的柱體7的長(zhǎng)度為2_，太多容易膨脹堵住注漿通道，太少起不到自鎖作用，因此，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用和試驗(yàn)認(rèn)為本設(shè)計(jì)的2mm較合適。使用過(guò)程中，帶狀結(jié)構(gòu)的本體6圍合固定在凹槽3上，兩個(gè)柱體7與兩個(gè)注漿孔4匹配固定，在本體6的外側(cè)采用鋼片繞圈扎緊，纏上黃麻。注漿孔4的間距和數(shù)量影響注漿錨桿I注漿速度、效率和抗拉強(qiáng)度，注漿孔4太密，數(shù)量太多，會(huì)降低錨桿的抗拉強(qiáng)度，同時(shí)出現(xiàn)不必要的漿液浪費(fèi);注漿孔太疏松，數(shù)量太少，注漿錨桿I的抗拉強(qiáng)度受到的影響較小，但是注漿速度太慢，且會(huì)出現(xiàn)注漿真空區(qū)，注漿效果會(huì)受到很大影響。
[0086]注漿孔4的尺寸也會(huì)影響注漿錨桿I注漿速度、效率和抗拉強(qiáng)度，注漿孔4的尺寸太大，會(huì)嚴(yán)重降低注漿錨桿I的抗拉強(qiáng)度，注漿孔4的尺寸太小，注漿阻力增大，在標(biāo)準(zhǔn)的注漿壓力下，注漿錨桿I的注漿速度會(huì)降低，同時(shí)由于漿液的凝固速度較快，可能會(huì)出現(xiàn)孔口附近漿液凝固，造成注漿完成的假象等，注漿效果會(huì)受到很大影響。
[0087]注漿孔4與外表面的距離主要依據(jù)閉合圈5的強(qiáng)度設(shè)計(jì)，閉合圈5是在注漿錨桿I端部一個(gè)或幾個(gè)孔不需要注漿時(shí)，用閉合圈5封閉鉆孔可以達(dá)到此效果。
[0088]綜上，注漿錨桿I的注漿孔的間距和數(shù)量以及尺寸設(shè)計(jì)，是在本發(fā)明的實(shí)施條件下，較合理的一種設(shè)計(jì)，是一種效果非常好的優(yōu)選方案。實(shí)際運(yùn)用中，根據(jù)錨桿進(jìn)入冒落帶實(shí)際長(zhǎng)度，在巷道頂板以下的所有區(qū)域中的注漿孔都用閉合圈閉合注漿孔，并在外面用鋼片繞圈扎緊，纏上黃麻。
[0089]U型棚與巷道頂板之間架設(shè)鐵背板，鐵背板規(guī)格為:長(zhǎng)X寬X高= 930mmX 150mmX60mm，間隔500±50mm—塊，均勻布置要?jiǎng)x緊背牢，每棚設(shè)置四根鐵拉桿，拱頂中線兩側(cè)500mm處各一根，兩幫柱腿距底板往上1300mm處各一根;凡有空幫，空頂處一律用坑木背實(shí)背牢，頂部要接頂，不得有空幫空頂現(xiàn)象；
[°09°] U型棚的規(guī)格為29/kg/m的支護(hù)，U型棚寬度124mm，厚度為16 mm，棚距800mm，忿角85°，岔角就是支架柱腿與水平線之間的角度。
[0091]步驟(7)中，注漿管的外徑為42mm，內(nèi)徑為22mm，注漿加固過(guò)程具體包括如下步驟:
[0092]如圖13所示，在巷道冒落區(qū)，每隔1.6m布置一個(gè)注漿斷面，每個(gè)注漿斷面上布置8個(gè)注漿長(zhǎng)鉆孔，孔深5000mm，打入注漿錨桿，安裝注漿管注漿，深入到長(zhǎng)鉆孔頂部，封孔并注楽，注楽管的外徑為42mm，內(nèi)徑為22mm;
[0093]第一個(gè)注漿斷面為冒落區(qū)域與巷道頂板匯合處以外0.6m處，8個(gè)注漿長(zhǎng)鉆孔的布置方式為:在注漿斷面的兩個(gè)底角各一個(gè)，此處的注漿長(zhǎng)鉆孔下岔角度為40°，兩個(gè)頂角各一個(gè)，此處的注漿長(zhǎng)鉆孔上岔角度為35°，幫部中間位置各一個(gè)，頂部?jī)蓚€(gè)均勻布置，這四處的注漿長(zhǎng)鉆孔均垂直于巖面布置；
[0094]注漿方式:采用縱向間隔注漿方法，即初次注漿間隔為3.2m，然后進(jìn)行復(fù)注，每個(gè)注漿斷面的注漿順序?yàn)樽韵露?，先注底角孔，再注幫部，最后注頂板孔，隔排注漿。
[0095]圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)以煤礦地質(zhì)資料中圍巖巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD的數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)判斷:當(dāng)RQD在5-25之間，表示圍巖極不穩(wěn)定；當(dāng)RQD在25-50之間表示圍巖不穩(wěn)定；當(dāng)RQD在50-75之間表示穩(wěn)定性一般；當(dāng)RQD在75-90之間表示較穩(wěn)定；當(dāng)RQD在90-100之間表示圍巖極穩(wěn)定；同時(shí)以地質(zhì)資料中巖性普氏系數(shù)f的數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)判斷，當(dāng)f小于3表示圍巖極不穩(wěn)定；當(dāng)f在3-4之間表示圍巖不穩(wěn)定；當(dāng)f在4-6之間表示穩(wěn)定性一般;當(dāng)f在6-7之間表示較穩(wěn)定；當(dāng)f大于7表示圍巖極穩(wěn)定，由于復(fù)雜因素影響，兩項(xiàng)指標(biāo)需同時(shí)參考，取二者中最低值作為圍巖穩(wěn)定性評(píng)判結(jié)果，結(jié)果準(zhǔn)確性大大提高。
[0096]以上是冒落矸石完全堵塞巷道時(shí)的情況，當(dāng)冒落矸石并未完全堵塞巷道時(shí)，如圖14所示，說(shuō)明冒頂不嚴(yán)重，人站在矸石堆外側(cè)，以冒落矸石為掩護(hù)，即空頂處掉落矸石都會(huì)砸在矸石堆上，對(duì)人不會(huì)造成威脅，再?gòu)南锏理敯迕奥溥吘壱岳锵蛐鄙戏骄鶆虼蜚@孔注漿，待穩(wěn)定形成一次支護(hù)之后，再清除巷道底板上冒落矸石，對(duì)于冒落區(qū)域，采用坑木背實(shí)背牢，頂部要接頂，不得有空幫空頂現(xiàn)象，同時(shí)采用二次支護(hù)和加固；
[0097]二次支護(hù):切斷裸露的一次支護(hù)使用的注漿錨桿，去掉外圍的黃麻，按上托盤(pán)和楔形墊片以及螺絲，人工施加230KN扭矩；
[0098]同時(shí)，采用背板將掘出的巷道頂板背嚴(yán)，由外向里、順風(fēng)方向逐棚架設(shè)U型棚，U型棚沿巷道走向I米I個(gè)，對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù)；
[0099]U型棚與巷道頂板之間架設(shè)鐵背板，鐵背板規(guī)格為:長(zhǎng)X寬X高= 930mmX 150mmX60mm，間隔500±50mm—塊，均勻布置要?jiǎng)x緊背牢，每棚設(shè)置四根鐵拉桿，拱頂中線兩側(cè)500mm處各一根，兩幫柱腿距底板往上1300mm處各一根;凡有空幫，空頂處一律用坑木背實(shí)背牢，頂部要接頂，不得有空幫空頂現(xiàn)象；
[0? 00] U型棚的規(guī)格為29/kg/m的支護(hù)，U型棚寬度124mm，厚度為16 mm，棚距800mm，忿角85°，岔角就是支架柱腿與水平線之間的角度；
[0101]注漿加固:
[0102]在巷道冒落區(qū)，每隔1.6m布置一個(gè)注漿斷面，每個(gè)注漿斷面上布置8個(gè)注漿長(zhǎng)鉆孔，孔深5000mm，打入注漿錨桿，安裝注漿管注漿，深入到長(zhǎng)鉆孔頂部，封孔并注漿，注漿管的外徑為42mm，內(nèi)徑為22mm;
[0103]第一個(gè)注漿斷面為冒落區(qū)域與巷道頂板匯合處以外0.6m處，8個(gè)注漿長(zhǎng)鉆孔的布置方式為:在注漿斷面的兩個(gè)底角各一個(gè)，此處的注漿長(zhǎng)鉆孔下岔角度為40°，兩個(gè)頂角各一個(gè)，此處的注漿長(zhǎng)鉆孔上岔角度為35°，幫部中間位置各一個(gè)，頂部?jī)蓚€(gè)均勻布置，這四處的注漿長(zhǎng)鉆孔均垂直于巖面布置；
[0104]注漿方式:采用縱向間隔注漿方法，即初次注漿間隔為3.2m，然后進(jìn)行復(fù)注，每個(gè)注漿斷面的注漿順序?yàn)樽韵露?，先注底角孔，再注幫部，最后注頂板孔，隔排注漿。
[0105]使用本發(fā)明方法對(duì)該礦區(qū)段軌道巷頂板巖層大面積冒落形成的矸石堆的清除工作，具有簡(jiǎn)單、高效、可靠的特點(diǎn)，并且修復(fù)后的巷道穩(wěn)定性有了明顯的提高。
[0106]以上的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)冒頂嚴(yán)重性判斷:根據(jù)冒落矸石量判斷冒落矸石是否完全堵塞巷道；當(dāng)冒落矸石完全堵塞巷道時(shí)，通過(guò)圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)判斷圍巖的穩(wěn)定性，分為圍巖極不穩(wěn)定、圍巖不穩(wěn)定、圍巖穩(wěn)定性一般、圍巖較穩(wěn)定和圍巖極穩(wěn)定； (2)在巷道斷面中上部冒落的矸石堆中打鉆孔，所述鉆孔的長(zhǎng)度方向與巷道底板所在平面呈α角，所述α角的范圍為: 圍巖極不穩(wěn)定條件下角度為56°，圍巖不穩(wěn)定條件下角度為47°，圍巖穩(wěn)定性一般條件下角度為45°，圍巖較穩(wěn)定條件下角度為38°，圍巖極穩(wěn)定條件下角度為30° ; (3)利用鉆孔窺視儀探測(cè)冒落矸石上方巖層破裂情況，確定巷道頂板巖層冒落是否形成空頂、形成空頂?shù)那闆r下空頂?shù)捏w積、空頂區(qū)或者冒落帶頂點(diǎn)與巷道頂板的高度差，根據(jù)探測(cè)情況設(shè)置至少一個(gè)空頂區(qū)注漿孔和多個(gè)冒落帶注漿孔； (4)注漿和封孔； (5)掘進(jìn):注漿完成后，巷道頂板巖層冒落形成的采空區(qū)和冒落的矸石堆在注漿液的作用下固結(jié)成為一個(gè)穩(wěn)定的整體，使用鑿巖機(jī)，沿巷道設(shè)計(jì)輪廓線，對(duì)巷道頂板冒落的矸石堆進(jìn)行挖掘； (6)支護(hù):掘進(jìn)達(dá)到一個(gè)循環(huán)步距Im時(shí)，停止掘進(jìn)，切斷裸露的注漿錨桿，去掉外圍的黃麻，按上托盤(pán)和楔形墊片以及螺絲，人工施加21OKN扭矩； 同時(shí)，采用背板將掘出的巷道頂板背嚴(yán)，由外向里、順風(fēng)方向逐棚架設(shè)U型棚，U型棚沿巷道走向I米I個(gè)，對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù);完成支護(hù)后重復(fù)步驟(5)和步驟(6)，進(jìn)行下一步距的掘進(jìn)和支護(hù)工作，保證在注漿冒落帶下掘進(jìn)長(zhǎng)度控制在Im安全距離以內(nèi)，直至巷道完全貫通； (7)注漿加固:冒落區(qū)域巷道貫通后，設(shè)計(jì)長(zhǎng)鉆孔，打入注漿錨桿，安裝注漿管注漿，深入到長(zhǎng)鉆孔頂部，封孔并注漿。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法，其特征在于:步驟(3)中所述空頂區(qū)注漿孔和冒落帶注漿孔的設(shè)置方式為:當(dāng)空頂區(qū)有1.5m3以下或者沒(méi)有空頂區(qū)時(shí)，在空頂區(qū)只需I個(gè)空頂區(qū)注漿孔，此時(shí)抽出鉆孔窺視儀，將步驟(2)中的鉆孔當(dāng)作空頂區(qū)注漿孔使用，并在所述空頂區(qū)注漿孔下部沿垂直方向設(shè)置多個(gè)冒落帶注漿孔；當(dāng)空頂區(qū)大于1.5m3時(shí)，對(duì)步驟(2)中的鉆孔進(jìn)行封孔處理，同時(shí)每1.5m3的空間設(shè)置一個(gè)空頂區(qū)注漿孔，同時(shí)在每個(gè)所述空頂區(qū)注漿孔下部沿垂直方向設(shè)置多個(gè)冒落帶注漿孔； 巷道斷面上所述空頂區(qū)注漿孔和所述冒落帶注漿孔均勻布置，不足1.5m3的按1.5m3計(jì)算；所述冒落帶注漿孔數(shù)量根據(jù)冒落帶頂點(diǎn)與巷道頂板的高度差決定，高度差每0.5m?0.Sm設(shè)置一個(gè)所述冒落帶注漿孔，所述空頂區(qū)注漿孔必須貫穿到空頂區(qū)，所述冒落帶注漿孔貫穿冒落帶。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法，其特征在于:當(dāng)巷道冒落帶長(zhǎng)度大于3m時(shí)，高度差每0.5m?0.7m設(shè)置一個(gè)所述冒落帶注漿孔，當(dāng)巷道冒落帶長(zhǎng)度小于3m時(shí)，高度差每0.7m?0.9m設(shè)置一個(gè)所述冒落帶注漿孔，所述空頂區(qū)注漿孔和所述冒落帶注漿孔與施工側(cè)巷道頂板和冒落交接處之間的距離大于0.4m，所述空頂區(qū)注漿孔和所述冒落帶注漿孔之間或者相鄰兩個(gè)所述冒落帶注漿孔之間的距離不小于0.1m。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法，其特征在于:所述封孔采用軟木塞和麻黃;所述空頂區(qū)注漿孔的封孔長(zhǎng)度不小于300mm，所述冒落帶注漿孔的封孔長(zhǎng)度為所述冒落帶注漿孔的長(zhǎng)度方向所在直線與巷道頂板的交點(diǎn)到所述冒落帶注漿孔的孔口之間的直線距離。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法，其特征在于:步驟(4)中注漿過(guò)程中注漿液選用的是礦用化學(xué)充填材料固爾亞G03，將雙組份包裝的固爾亞G03中的A組分和B組分以1:1的體積比注入，混合后，在150s的時(shí)間內(nèi)其狀態(tài)由液體變?yōu)楣腆w，注漿時(shí)，所述空頂區(qū)注漿孔的注漿壓力在1.5MPa-2MPa之間，所述冒落帶注漿孔的注漿壓力控制在1.3MPa-l.5MPa之間，當(dāng)注漿壓力高于這個(gè)范圍時(shí)暫停片刻后再注； 待冒落區(qū)矸石堆有注漿液滲出后，注漿孔不進(jìn)漿時(shí)，停止注漿;注漿后由于巷道頂板巖層冒落所形成的的空頂區(qū)會(huì)被注漿液形成的具有一定粘結(jié)性的固體充填物充滿，從而形成充填材料接頂；冒落的矸石堆在注漿液的粘結(jié)作用下，固結(jié)成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的整體； 所述空頂區(qū)注漿孔采用錨索機(jī)打鉆孔，孔徑Φ32πιπι，孔的深度為5.5m;所述冒落帶注漿孔采用風(fēng)鉆打鉆孔，孔徑Φ38πιπι，深度為3.5m，并用掃眼器吹盡孔內(nèi)水及煤巖粉，將注漿錨桿插入孔內(nèi)，注楽銷(xiāo)桿外露50?70mm，方便連接注楽機(jī)； 在注漿過(guò)程中，注意檢查其它注漿錨桿及煤壁是否有漏漿現(xiàn)象，如有漏漿現(xiàn)象時(shí)，在不停機(jī)的情況下，用快速水泥或錨固劑進(jìn)行封堵，當(dāng)快速水泥或錨固劑凝固后，再繼續(xù)注漿，以防漿液繼續(xù)泄漏，同時(shí)將漏液的注漿錨桿標(biāo)記清楚。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法，其特征在于:所述注漿錨桿為中空式，長(zhǎng)3.5m，外徑32mm，內(nèi)徑22mm，抗拉強(qiáng)度280KN ； 所述注漿錨桿的端部1.5mm的桿體制作成螺紋結(jié)構(gòu)，所述螺紋結(jié)構(gòu)的螺紋齒高1.5mm，螺距12.5mm;所述注漿錨桿的桿體外圍每隔0.3m設(shè)置有一圈凹槽和對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)注漿孔，所述凹槽的深度為3mm，寬度為1mm;所述注漿孔連通所述凹槽的底部與所述注漿錨桿的內(nèi)部空間，所述注漿孔直徑為6mm，長(zhǎng)度為7mm，所述凹槽從所述注漿錨桿的端部開(kāi)始共設(shè)置10處，第一處距離端部0.05m?0.1m，所述注漿錨桿的前部為錐形設(shè)計(jì)； 所述注漿錨桿還包括閉合圈，數(shù)量與所述凹槽的數(shù)量一致，所述閉合圈由帶狀結(jié)構(gòu)的本體和固定在其上的兩個(gè)柱體構(gòu)成，所述柱體的高度比所述注漿孔的長(zhǎng)度長(zhǎng)2_，所述柱體的直徑與所述注漿孔的直徑一致，所述本體的長(zhǎng)度與所述凹槽的底部形成的圓周的周長(zhǎng)一致，寬度與所述凹槽的寬度一致，厚度與所述凹槽的深度一致;所述柱體由吸水膨脹材料制成，所述本體由塑料制成； 使用過(guò)程中，所述帶狀結(jié)構(gòu)的本體圍合固定在所述凹槽上，所述兩個(gè)柱體與所述兩個(gè)注漿孔匹配固定，在所述本體的外側(cè)采用鋼片繞圈扎緊，纏上黃麻。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法，其特征在于:所述U型棚與巷道頂板之間架設(shè)鐵背板，所述鐵背板規(guī)格為:長(zhǎng)X寬X高= 930_x 150_X60mm，間隔500 ± 50mm—塊，均勻布置要?jiǎng)x緊背牢，每棚設(shè)置四根鐵拉桿，拱頂中線兩側(cè)500mm處各一根，兩幫柱腿距底板往上1300mm處各一根;凡有空幫，空頂處一律用坑木背實(shí)背牢，頂部要接頂，不得有空幫空頂現(xiàn)象； 所述U型棚的規(guī)格為29/kg/m的支護(hù)，U型棚寬度124mm，厚度為16mm，棚距800mm，貧角85°，岔角就是支架柱腿與水平線之間的角度。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法，其特征在于:步驟(7)中，所述注漿管的外徑為42mm，內(nèi)徑為22mm，注漿加固過(guò)程具體包括如下步驟: 在巷道冒落區(qū)，每隔1.6m布置一個(gè)注漿斷面，每個(gè)所述注漿斷面上布置8個(gè)注漿長(zhǎng)鉆孔，孔深5000mm，打入注漿錨桿，安裝注漿管注漿，深入到長(zhǎng)鉆孔頂部，封孔并注漿，所述注楽管的外徑為42mm，內(nèi)徑為22mm; 第一個(gè)注漿斷面為冒落區(qū)域與巷道頂板匯合處以外0.6m處，8個(gè)注漿長(zhǎng)鉆孔的布置方式為:在注漿斷面的兩個(gè)底角各一個(gè)，此處的注漿長(zhǎng)鉆孔下岔角度為40°，兩個(gè)頂角各一個(gè)，此處的注漿長(zhǎng)鉆孔上岔角度為35°，幫部中間位置各一個(gè)，頂部?jī)蓚€(gè)均勻布置，這四處的注漿長(zhǎng)鉆孔均垂直于巖面布置； 注漿方式:采用縱向間隔注漿方法，即初次注漿間隔為3.2m，然后進(jìn)行復(fù)注，每個(gè)注漿斷面的注漿順序?yàn)樽韵露?，先注底角孔，再注幫部，最后注頂板孔，隔排注漿。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法，其特征在于:所述圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)以煤礦地質(zhì)資料中圍巖巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD的數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)判斷:當(dāng)RQD在5-25之間，表示圍巖極不穩(wěn)定；當(dāng)RQD在25-50之間表示圍巖不穩(wěn)定；當(dāng)RQD在50-75之間表示穩(wěn)定性一般；當(dāng)RQD在75-90之間表示較穩(wěn)定；當(dāng)RQD在90-100之間表示圍巖極穩(wěn)定；同時(shí)以地質(zhì)資料中巖性普氏系數(shù)f的數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)判斷，當(dāng)f小于3表示圍巖極不穩(wěn)定；當(dāng)f在3-4之間表示圍巖不穩(wěn)定；當(dāng)f在4-6之間表示穩(wěn)定性一般;當(dāng)f在6-7之間表示較穩(wěn)定；當(dāng)f大于7表示圍巖極穩(wěn)定，由于復(fù)雜因素影響，兩項(xiàng)指標(biāo)需同時(shí)參考，取二者中最低值作為圍巖穩(wěn)定性評(píng)判結(jié)果。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于注漿技術(shù)的冒落矸石清理方法，其特征在于:當(dāng)冒落矸石并未完全堵塞巷道時(shí)，說(shuō)明冒頂不嚴(yán)重，人站在矸石堆外側(cè)，以冒落矸石為掩護(hù)，即空頂處掉落矸石都會(huì)砸在矸石堆上，對(duì)人不會(huì)造成威脅，再?gòu)南锏理敯迕奥溥吘壱岳锵蛐鄙戏骄鶆虼蜚@孔注漿，待穩(wěn)定形成一次支護(hù)之后，再清除巷道底板上冒落矸石，對(duì)于冒落區(qū)域，采用坑木背實(shí)背牢，頂部要接頂，不得有空幫空頂現(xiàn)象，同時(shí)采用二次支護(hù)和加固； 二次支護(hù):切斷裸露的一次支護(hù)使用的注漿錨桿，去掉外圍的黃麻，按上托盤(pán)和楔形墊片以及螺絲，人工施加230KN扭矩； 同時(shí)，采用背板將掘出的巷道頂板背嚴(yán)，由外向里、順風(fēng)方向逐棚架設(shè)U型棚，U型棚沿巷道走向I米I個(gè)，對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù)； 所述U型棚與巷道頂板之間架設(shè)鐵背板，所述鐵背板規(guī)格為:長(zhǎng)X寬X高= 930mmX150mmX60mm，間隔500±50mm—塊，均勻布置要?jiǎng)x緊背牢，每棚設(shè)置四根鐵拉桿，拱頂中線兩側(cè)500mm處各一根，兩幫柱腿距底板往上1300mm處各一根;凡有空幫，空頂處一律用坑木背實(shí)背牢，頂部要接頂，不得有空幫空頂現(xiàn)象； 所述U型棚的規(guī)格為29/kg/m的支護(hù)，U型棚寬度124mm，厚度為16mm，棚距800mm，貧角85°，岔角就是支架柱腿與水平線之間的角度； 注漿加固: 在巷道冒落區(qū)，每隔1.6m布置一個(gè)注漿斷面，每個(gè)所述注漿斷面上布置8個(gè)注漿長(zhǎng)鉆孔，孔深5000mm，打入注漿錨桿，安裝注漿管注漿，深入到長(zhǎng)鉆孔頂部，封孔并注漿，所述注楽管的外徑為42mm，內(nèi)徑為22mm; 第一個(gè)注漿斷面為冒落區(qū)域與巷道頂板匯合處以外0.6m處，8個(gè)注漿長(zhǎng)鉆孔的布置方式為:在注漿斷面的兩個(gè)底角各一個(gè)，此處的注漿長(zhǎng)鉆孔下岔角度為40°，兩個(gè)頂角各一個(gè)，此處的注漿長(zhǎng)鉆孔上岔角度為35°，幫部中間位置各一個(gè)，頂部?jī)蓚€(gè)均勻布置，這四處的注漿長(zhǎng)鉆孔均垂直于巖面布置； 注漿方式:采用縱向間隔注漿方法，即初次注漿間隔為3.2m，然后進(jìn)行復(fù)注，每個(gè)注漿斷面的注漿順序?yàn)樽韵露?，先注底角孔，再注幫部，最后注頂板孔，隔排注漿。
【文檔編號(hào)】E21D9/12GK105888683SQ201610500001
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月28日
【發(fā)明人】張華磊, 涂敏, 黃乃斌, 劉結(jié)高
【申請(qǐng)人】安徽理工大學(xué)