[发明专利]一种煤矿巷道深层支护施工方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及煤矿巷道支护，是一种煤矿巷道深层支护施工方法。

背景技术

煤矿巷道的支护质量是煤矿安全生产的重要保证。现有煤矿巷道均采用钢带和锚杆支护，由于顶板高度限制锚杆长度不能用于深层支护，为此，申请人于2006年研究了一种用于深层支护的装置用以替代锚杆，经过使用证明效果较好。但是，支护装置结构的改进虽有很多优点，然而，当用大型机械化采掘设备开采时，巷道宽度增大，巷道高度一般在2.8米左右，此时软岩、软煤层又处于煤井深部，使用现有支护施工方法难得到高强度支护。为此，本领域采用散开式布置锚索单体支护施工方法用于增加强度。这种方法的不足是：不连体支护强度顶板稳定性较难提高，在回采及动压影响下，散开式布置的两端头支护容易使顶板开裂、底板鼓起失效，造成回采支护困难较大，使回采推进速度降低，有时需要安装2-3次临时支护和卧底，在费时费工的前提下，安全生产较难得到保障。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤矿巷道深层支护施工方法，它适用于深层支护，形成的拱形承载受力，可分散减轻直接对顶板垂直压力、冲击力及造成底鼓，从而解决已有技术存在的问题。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种煤矿巷道深层支护施工方法，包括以下步骤：

①在宽度为5米、高度为2.9米的巷道顶部钻4-6个孔，孔的深度4-6米,每两个孔之间距离为0.8-1.2米，孔的直径为25-28毫米；

②将锚固剂置入深孔内；

③取长度为4.5-6.5米、直径为18毫米或22毫米的左旋钢铰线，将钢绞线一端打入孔内，采用锚杆钻机带动钢绞线右旋转动，使其与锚固剂充分搅拌，右旋推进的钢绞线使锚固剂牢牢握裹粘着在左旋钢绞线上，锚固剂与钢铰线粘着长度为锚固段，锚固段长度为2.0-4.0米，锚固段长度的底端距巷道顶端距离为2米以上；

④取长条状钢带，在钢带上开设锥形通孔，将锥形通孔内装入3个弧状锁紧块，每个锁紧块外表面均为斜面,内表面均为直面，每个锁紧块的内表面上均设置螺纹，3个弧状锁紧块围成截锥体，截锥体中部是空腔，钢铰线一端置入该空腔内被锁紧；

⑤将长条状钢带贴在巷道顶部，使煤层或岩层压力传递在整个锚固段钢绞线上，通过钢绞线传递给长条状钢带整体上，受力状况形成拱形支撑体。

步骤中④所述的长条状钢带中部设置凸台，凸台贯穿长条状钢带的整个长度，凸台两底端分别与第一斜面和第二斜面的最高处连接，凸台背面的长度方向上至少开设2个长条形凹槽，长条形凹槽两个开口端分别与第一平面和第二平面内端连接，第一平面的外端与第一斜面逐渐向外延伸的外端边沿相交，第二平面的外端与第二斜面逐渐向外延伸的外端边沿相交，每两个长条形凹槽之间设置一个支撑实体，支撑实体的平面与第一平面和第二平面处于同一平面内，或支撑实体的平面低于第一平面和第二平面，或支撑实体的平面高于第一平面和第二平面，支撑实体上开设通孔，支撑实体与长条形凹槽相连接处为弧状连接。锥形通孔开设在支撑实体上，锥形通孔的大端直径位于凸台平面处。支撑实体的长度L是60-120毫米。每个锁紧块的高度均为40-49.5毫米，截锥体中部的空腔直径为16.5-23.5毫米。在巷道处在回采施工中，在长条状钢带的凸台处安装单体支柱,单体支柱顶面开设凹槽,凹槽卡在凸台1外壁上。凸台的高度H3为21 -40毫米，长条形凹槽处的凸台的厚度H2是6-12毫米。

本发明的积极效果体现在以下几方面：用这种施工方法完成的巷道深层支护，能使煤层或岩层压力传递在整个锚固段钢绞线上，并通过钢铰线传递给长条状钢带整体上，其受力状况能形成拱形支撑体，将压力沿拱形向外分散，能够阻挡、分散动压影响及破坏，使支护强度有较大提高，施工非常方便、本发明的方法是目前在软岩、软煤、深矿井防底板鼓支护的唯一安全可靠的方法。

本发明的施工方法能使深层支护的整体支护强度大幅提高的同时，避免了回采时的巷道两端头的支护失效的问题，并使现有技术在回采时需要安装顶梁、架设替棚、拆卸替棚等所有方法全部废除，本发明在回采时直接将单体支柱安装在长条状钢带的凸台处即可，从而使回采施工进度提高了90%左右，使成本降低了60%左右。

附图说明