[发明专利]一种高应力围岩巷道的卸压方法

说明书

本发明公开了一种高应力围岩巷道的卸压方法，包括以下步骤：(1)在巷道四周钻出多个间隔分布的炮孔，然后在所述炮孔内插入支撑剂注入管，并在所述炮孔内装入炸药和引爆装置，最后封堵所述炮孔；(2)引爆所述炸药，所述炸药爆炸后在所述炮孔周围形成粉碎区和裂隙区；(3)通过所述支撑剂注入管将支撑剂注入所述粉碎区和裂隙区，完成后，拆除所述支撑剂注入管，封堵所述炮孔；(4)在巷道四周钻出多个间隔分布的注浆孔，然后利用所述注浆孔进行注浆加固。本发明采用设备简单，操控方便、安全可靠，具有成本低、方便易行、操控简单、卸压效果明显、持续时间长等优点。

技术领域

本发明涉及巷道施工领域，具体地说涉及一种高应力围岩巷道的卸压方法。

背景技术

随着煤炭开采逐步向深部发展，地层原岩应力不断升高，加之工作面回采后高次生应力的形成，巷道围岩应力集中将超过围岩自身极限强度，导致巷道失稳变形破坏，给安全生产带来严重威胁。

爆破松动卸压技术具有工艺简单、形式灵活多变、可控围岩范围大等优点，广泛应用于高应力软岩巷道卸压，可在一定程度上缓解高应力作用下巷道变形大的问题，但爆破后随着时间的增长，易出现变形逐渐恢复到爆破前的水平；究其根源是因为在长期高应力作用下，爆破粉碎区和裂隙区范围内的空隙逐渐被挤密，岩石在高应力作用下只能向巷道内运动，造成巷道围岩变形大、支护结构破坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够实现持久的卸压作用，保护巷道支护结构，保证巷道稳定的卸压方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种高应力围岩巷道的卸压方法，包括以下步骤：

(1)在巷道四周钻出多个间隔分布的炮孔，然后在所述炮孔内插入支撑剂注入管，并在所述炮孔内装入炸药和引爆装置，最后封堵所述炮孔；

(2)引爆所述炸药，所述炸药爆炸后在所述炮孔周围形成粉碎区和裂隙区；

(3)通过所述支撑剂注入管将支撑剂注入所述粉碎区和裂隙区，完成后，拆除所述支撑剂注入管，封堵所述炮孔；

(4)在巷道四周钻出多个间隔分布的注浆孔，然后利用所述注浆孔进行注浆加固。

进一步地，所述炮孔沿巷道的径向延伸，且多个所述炮孔沿巷道的周向间隔分布。

进一步地，多个所述炮孔分为长炮孔和短炮孔，且所述长炮孔和所述短炮孔交错分布。

进一步地，每相邻的所述长炮孔和所述短炮孔之间均分布有一个所述注浆孔。

进一步地，所述长炮孔的长度为8～10m，所述短炮孔的长度为3～5m。

进一步地，所述支撑剂为直径0.5～1.5mm的石英砂或陶粒。

进一步地，所述支撑剂注入管为钢管。

进一步地，所述支撑剂注入管伸至所述炮孔的孔底，所述支撑剂注入管上相应所述炮孔的爆炸粉碎区和裂隙区的位置处开有多个支撑剂排出孔。

进一步地，所述炸药的爆破作用范围仅在岩体内部。进一步地，所述炮孔的直径为42～110mm，所述炸药为煤矿许用水胶炸药、药卷直径27～63mm，所述引爆装置为雷管，所述雷管为1～5段煤矿许用电雷管。

本发明所述的“多个”均指至少两个。

本发明的有益效果体现在：

1.本发明结合了现有爆破卸压技术与支撑剂的优点，炸药爆炸后会在炮孔周围形成粉碎区和裂隙区，用支撑剂充填这些粉碎区和裂隙区，在高应力作用下，岩石会挤压粉碎区和裂隙区空隙中的支撑剂，但支撑剂的强度比岩石强度高，岩石出现新的裂纹，高应力得到释放，如此往复，实现持久的卸压作用，保证巷道稳定；