[发明专利]采用雷达探测技术和注浆锚杆的煤矿巷道冒顶区处理方法

说明书

本发明公开了采用雷达探测技术和注浆锚杆的煤矿巷道冒顶区处理方法，首先利用雷达探测技术探测冒落矸石上方岩层破裂情况，根据探测情况设置注浆孔；接着注浆、封孔并在注浆凝固之后掘进冒落的矸石，最后对掘好的巷道断面支护，在后期通过注浆加固。本发明所述的采用雷达探测技术和注浆锚杆的煤矿巷道冒顶区处理方法对巷道冒顶提供一种简单、安全、可靠的处理方法。

技术领域

本发明涉及矿业领域，特别是涉及采用雷达探测技术和注浆锚杆的煤矿巷道冒顶区处理方法。

背景技术

出于围岩赋存条件差或外界应力扰动，井下巷道往往会出现顶板岩层大范围冒落，为保证该巷道在服务期内满足其使用性质，必须对冒落矸石进行清除，同时对冒顶区域围岩进行加固处理，恢复巷道通畅。传统的做法是在对冒落矸石清除的同时，对空顶区用木垛进行接顶，木垛下方按巷道设计轮廓线安设背板及金属支架，工序复杂，尤其是施工人员长时间在无支护的冒空区作业，人身安全难以保证，另外，木垛远不如岩石密实，软弱围岩下二次冒落可能性极大，接顶用木材在潮湿环境下容易腐烂变质，因此急需一种简单、安全、可靠的采用雷达探测技术和注浆锚杆的煤矿巷道冒顶区处理方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种简单、安全、可靠的采用雷达探测技术和注浆锚杆的煤矿巷道冒顶区处理方法。

采用雷达探测技术和注浆锚杆的煤矿巷道冒顶区处理方法，包括如下步骤：

(1)利用雷达探测技术探测冒落矸石上方岩层破裂情况，确定巷道顶板岩层冒落是否形成空顶、形成空顶的情况下空顶的体积、空顶区或者冒落带顶点与巷道顶板的高度差，根据探测情况设置至少一个空顶区注浆孔和多个冒落带注浆孔；

(2)注浆和封孔；

(3)掘进：注浆完成后，巷道顶板岩层冒落形成的采空区和冒落的矸石堆在注浆液的作用下固结成为一个稳定的整体，使用YT28型凿岩机，沿巷道设计轮廓线，对巷道顶板冒落的矸石堆进行挖掘；

(4)支护：掘进达到一个循环步距1m时，停止掘进，切断裸露的注浆锚杆，去掉外围的黄麻，按上托盘和楔形垫片以及螺丝，人工施加250KN扭矩；

同时，采用背板将掘出的巷道顶板背严，由外向里、顺风方向逐棚架设U型棚，U型棚沿巷道走向1米1个，对巷道进行支护；完成支护后重复步骤(3)和步骤(4)，进行下一步距的掘进和支护工作，保证在注浆冒落带下掘进长度控制在1m安全距离以内，直至巷道完全贯通；

(5)注浆加固：冒落区域巷道贯通后，设计长钻孔，打入注浆锚杆，安装注浆管注浆，深入到长钻孔顶部，封孔并注浆。

所述注浆锚杆为中空式，长3.5m，外径32mm，内径22mm，抗拉强度280KN；

所述注浆锚杆的端部1.5mm的杆体制作成螺纹结构，所述螺纹结构的螺纹齿高1.5mm，螺距12.5mm；所述注浆锚杆的杆体外围每隔0.3m设置有一圈凹槽和对称设置的两个注浆孔，所述凹槽的深度为3mm，宽度为10mm；所述注浆孔连通所述凹槽的底部与所述注浆锚杆的内部空间，所述注浆孔直径为6mm，长度为7mm，所述凹槽从所述注浆锚杆的端部开始共设置10处，第一处距离端部0.05m～0.1m，所述注浆锚杆的前部为锥形设计；

所述注浆锚杆还包括闭合圈，数量与所述凹槽的数量一致，所述闭合圈由带状结构的本体和固定在其上的两个柱体构成，所述柱体的高度比所述注浆孔的长度长2mm，所述柱体的直径与所述注浆孔的直径一致，所述本体的长度与所述凹槽的底部形成的圆周的周长一致，宽度与所述凹槽的宽度一致，厚度与所述凹槽的深度一致；所述柱体由吸水膨胀材料制成，所述本体由塑料制成；

使用过程中，所述带状结构的本体围合固定在所述凹槽上，所述两个柱体与所述两个注浆孔匹配固定，在所述本体的外侧采用钢片绕圈扎紧，缠上黄麻。