[发明专利]钢丝绳锚杆支护层状软岩巷道的方法

说明书

技术领域

本发明属于地矿技术领域，涉及一种在倾斜层状软弱岩体中施工沿脉巷道支护的方法，具体涉及一种钢丝绳锚杆支护层状软岩巷道的方法。

背景技术

某铜矿采场工程地质调查结果表明，沿脉巷道所处的岩体属于中寒武统的火山岩系的石英角斑凝灰岩，岩体中断层、节理不甚发育，但片理极为发育，为倾斜层状软弱凝灰岩，从巷道中所呈现的破坏特征可以看出它既不是硬岩的块体破坏，也不是软岩的整体变形破坏，而是层状岩体特有的破坏特征。目前，针对地压破坏的巷道所采用的锚杆支护形式有：管缝式锚杆支护，楔管式锚杆支护，螺纹钢锚杆支护。但这些支护形式对上述岩体破坏形式的支护效果都不是特别理想，岩体破坏随时间的增长而加剧，而且有明显的初始位置和不对称性。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种钢丝绳锚杆支护层状软岩巷道的方法，将钢丝绳作为支护巷道的锚杆，使支护结构与围岩紧密结合，解决了倾斜层状软弱凝灰岩的支护问题。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是，一种钢丝绳锚杆支护层状软岩巷道的方法，能对倾斜层状软弱凝灰岩进行有效加固，具有锚固力大、支护强度高的特点，该方法具体按以下步骤进行：

步骤1：在层状岩体上钻凿锚杆孔，控制相邻两锚杆孔之间的距离为700mm～1000mm；

按重量百分比，分别取水泥65%～75%、白水泥18%～25%、减水剂1%～3%和石膏5%～7%，各组分总量100%；将所取各组分搅拌均匀，装入包装袋内，制成水泥粘结剂卷体；

步骤2：将步骤1制得的水泥粘结剂卷体浸入清水60s～90s后，送入步骤1钻凿的锚杆孔内；

步骤3：取钢丝绳锚杆，将该钢丝绳锚杆插入步骤2放入水泥粘结剂卷体的锚杆孔内，钢丝绳锚杆留在锚杆孔外的长度为1200mm～1700mm；

步骤4：对插入钢丝绳锚杆的锚杆孔孔口进行固定，使钢丝绳锚杆顺巷道方向搭接并用绳卡铰连在一起，完成对层状软岩巷道的支护。

所述步骤1中的减水剂采用萘系减水剂。

所述步骤1中的包装袋采用长纤维滤水纸制成。

包装袋尺寸为Φ30mm×230mm～Φ32mm×230mm。

本发明方法采用钢丝绳作为锚杆对巷道进行支护，使支护结构与围岩紧密结合，既有一定的刚度，以限制围岩变形自由发展，防止围岩松散破坏；又具有一定的柔性，以适应围岩适当的变形，使作用在支护结构上的变形压力不致过大。经试验，取得了较好的效果，并为软弱层状岩体中巷道的支护提供了一种新的方法。

附图说明

图1是本发明方法中钢丝绳锚杆在锚杆孔孔内的布置示意图。

图2是本发明方法中使用的钢丝绳锚杆杆体形状图。

图3是本发明方法中钢丝绳锚杆在锚杆孔孔外连接示意图。

图4是对本发明中钢丝绳锚杆进行室内试验时，不同龄期钢丝绳锚杆的拉拔试验曲线图。

图5是管缝式锚杆及楔管式锚杆的拉拔曲线图。

图6是Φ18螺纹钢锚杆不同龄期的拉拔曲线图。

图7是Φ18螺纹钢锚杆和Φ16螺纹钢锚杆的拉拔曲线对比图。

图8是本发明方法中钢丝绳锚杆的拉拔曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

倾斜层状软弱凝灰岩的破坏特征既不是硬岩的块体破坏，也不是软岩的整体变形破坏，而是层状岩体特有的破坏特征，使得现有的巷道支护方法不能很好地起到支护作用，岩体破坏随时间的增长而加剧，并有明显的初始位置和不对称性，加大了防护的难度。为此，本发明提供了一种用钢丝绳作为锚杆支护倾斜层状软弱凝灰岩沿脉巷道的方法，具有锚固力大、支护强度高的特点。该支护方法具体按以下步骤进行：

步骤1：采用YT-28型气腿式凿岩机在层状岩体上钻凿锚杆孔，控制锚杆孔的孔径为40mm、孔深为1500mm～1800mm，相邻两锚杆孔之间的距离为700～1000mm；

制备水泥粘结剂，按重量百分比，分别取水泥65～75%、白水泥18～25%、减水剂1～3%和石膏5～7%，各组分总量100%；将所取各组分搅拌均匀，装入长纤维滤水纸制成的包装袋内，用线将该包装袋缝合成筒形，制成水泥粘结剂卷体，封存该粘结剂卷体；

包装袋的通常尺寸为Φ30～32mm×230mm。

减水剂采用萘系减水剂。