[发明专利]一种多巷顺槽巷间薄煤柱加固的方法

说明书

技术领域

本发明属于多巷顺槽巷间薄煤柱加固技术领域，尤其涉及一种多巷顺槽巷间薄煤柱加固的方法。

背景技术

在煤炭井工开采时，需在采煤工作面两侧设置上下顺槽，对于设置双巷上顺槽和双巷下顺槽时，两外侧的顺槽（辅助回风顺槽、辅助运输顺槽）在为该工作面煤炭开采服务完后，还需要为其邻近工作面开采服务。一工作面开采完成后，其运输顺槽将垮塌而报废，但其辅助运输顺槽需作为另一工作面的顺槽使用，同理辅助回风顺槽也将作为其邻侧工作面的顺槽使用。因此，需确保该工作面的辅助运输顺槽、辅助回风顺槽在工作面开采时的稳定性。要保证这一点，一般通过增大两巷间煤柱的宽度（也即增加两巷间距）来实现。宽煤柱，压煤多，浪费煤炭资源，采动后巷道位于应力增高区，维护困难。

发明内容

本发明提供了一种多巷顺槽巷间薄煤柱加固的方法，旨在解决目前一般通过增大两巷间煤柱的宽度来确保工作面的辅助运输顺槽、辅助回风顺槽在工作面开采时的稳定性，但宽煤柱，压煤多，浪费煤炭资源，采动后巷道位于应力增高区，维护困难的问题。

本发明的目的在于提供一种多巷顺槽巷间薄煤柱加固的方法，该方法先在一条巷道的煤柱帮上钻孔并穿透煤柱，穿入筋材，然后在煤柱的两侧面挂网片、加钢带，对筋材施加预紧力后并锁定，把网片、钢带紧紧地联成一个整体，实现对煤柱施加侧向压力。

进一步，所述筋材可采用钢筋，也可采用钢绞线，也可采用抗拉强度较高的线状材料。

进一步，所述网片可采用钢筋网片，钢带可选用高凸钢带，或以型钢作为钢带使用。

进一步，对于地应力环境恶劣、煤质差、煤柱高的情形，可在煤柱中间适当增加横向钢带，或适当提高筋材的直径或改变筋材的类型，或提高筋材锁定值，使得对煤柱能产生更大的侧向约束，提高煤桩的抗采动稳定性。

进一步，该方法也可采用一孔多根筋材（即筋材束），增加筋材布置的间排距，提高施工总体进度。

进一步，对于位于水平、近水平煤层或小倾角度煤层中的巷道，巷间煤柱加固施工的具体步骤如下： 

步骤一，通过理论计算预估应力降低区的范围，以煤柱处于应力降低区为原则确定巷间煤柱的宽度，通过理论分析、数值模拟和工程经验综合确定筋材的布置、网片的网格大小和网片的尺寸、钢带的尺寸与布置、筋材的张拉锁定值； 

步骤二，两巷实施错距掘进，对先掘巷道，需对煤柱进行临时支护，以锚网支护为主；

步骤三，在后掘巷道施工时，宜在掘进一小段或一个作业循环长度后，从煤柱侧钻水平孔，穿透煤柱； 

步骤四，钻完钻孔后，将筋材穿入钻孔中，当穿完筋材的部位足有一个网片尺寸时，或完成这一个循环段的筋材穿孔后，挂上网片，联结牢网片，用钢带压住网片，再通过对筋材进行张拉锁定把它们紧固起来；

步骤五，按步骤四完成一循环段的筋材锁控施工；

步骤六，重复步骤三至步骤五，直至整个煤柱的筋材锁控施工工作完成。

进一步，在步骤一中，筋材的布置包括：单孔筋材数量（可以是单根筋材，也可以是多根筋材构成的筋材束）、位置、间距和排距；

在步骤二中，筋材锁控施工宜在后掘巷道施工中进行；

在步骤三中，在快穿透煤柱时，应放慢钻进速度，以保证另一侧煤柱面的完整性，为了提高施工速度，可同时在煤柱两侧的巷道中进行，采取两侧分段交叉作业，即一段从先掘巷道煤柱侧起钻，另一段从后掘巷道煤柱侧起钻；

在步骤四中，由于起钻侧孔间距精度能控制好，可采用长钢带联结，增强筋材的整体作用；若钻穿侧孔间距精度高，也应采用长钢带联结；若孔间排距变化大，无法采用长钢带联结时，则采用短钢带，即一孔筋材配一根短钢带。

进一步，在施工中，应适当布置筋材测力计，监测筋材的受力，并根据受力大小、煤柱的变形情况，可对筋材进行锁定值调整，确保筋材锁控效果和安全。

进一步，当筋材为高强钢筋杆体时，锁定宜采用气动紧固器具实施，以保高锁定值，为煤柱提供较大的侧向约束力；

对于煤柱之间联络巷的加固，可采用常规的锚网与钢带耦合支护的方式。

进一步，该方法也可用于对大倾角煤层巷道之间的煤柱的筋材锁控加固以及对岩巷间岩柱的筋材锁控加固。