[发明专利]沿空留巷分区协同控制方法

权利要求书

1.一种沿空留巷分区协同控制方法，其特征是，该方法包括以下步骤：

以钻进为核心，结合地质条件对巷道顶板围岩进行综合分区；

根据巷道顶板围岩分区结果，初步确定顶板超前预裂参数和锚注参数；

利用高强注浆锚杆、高强注浆锚索和定量让压装置，结合初次锚网支护，对巷道顶板围岩进行锚注支护；

对巷道顶板围岩的锚注效果进行评价，根据评价结果优化顶板超前预裂参数和锚注参数，并确定超前支护设计参数；

对巷道顶板进行超前预裂，并架设支顶护帮柱；

所述对巷道顶板围岩的锚注效果进行评价的步骤包括：

使用数字钻机对锚注后的巷道顶板围岩进行数字钻探，得到锚注后巷道顶板围岩的随钻参数；

根据锚注后巷道顶板围岩的随钻参数与巷道顶板围岩等效强度关系表达式，得到锚注后巷道顶板围岩等效强度；

对锚注后巷道顶板围岩强度进行定量评价，并结合钻孔电视设备对浆液扩散范围的测试结果，对锚注后浆液扩散范围进行定量评价；

所述对锚注后浆液扩散范围进行定量评价的方法为：

在高强注浆锚杆、高强注浆锚索四周距离高强注浆锚杆、高强注浆锚索l_n米处使用数字钻机进行数字钻探，得到锚注后巷道顶板围岩的随钻参数；

根据锚注后的随钻参数与巷道顶板围岩等效强度的关系公式，得到钻进深度H范围内锚注后巷道顶板围岩各个位置的等效强度σ_e；

根据钻进深度H范围内锚注后巷道顶板围岩各个位置的等效强度，绘制l_n米处的锚注后巷道顶板围岩等效强度与钻进深度曲线；

将锚注后巷道顶板围岩等效强度与钻进深度曲线上的每一个突变点所对应的深度位置A_ln依次连接形成浆液扩散范围轮廓线，并采用钻孔电视测试结果对浆液扩散范围轮廓线进行验证并修正。

2.根据权利要求1所述的沿空留巷分区协同控制方法，其特征是，所述以钻进为核心，结合地质条件对巷道顶板围岩进行综合分区的步骤包括：

使用数字钻机对巷道顶板围岩进行数字钻进，根据数字钻机的随钻参数与巷道顶板围岩等效强度关系表达式，获得巷道顶板围岩等效强度；根据巷道顶板围岩等效强度对巷道顶板围岩进行分区。

3.根据权利要求1所述的沿空留巷分区协同控制方法，其特征是，所述确定顶板超前预裂参数和锚注参数的步骤包括：

根据巷道顶板围岩分区结果，并结合对巷道顶板围岩的数值模拟结果，初步确定巷道顶板围岩的超前预裂参数、高强注浆锚杆设计参数、高强注浆锚索设计参数和注浆参数，其中，所述顶板超前预裂参数包括顶板超前预裂纵向高度和顶板超前预裂角度，所述高强注浆锚杆设计参数、高强注浆锚索设计参数和注浆参数包括高强注浆锚杆及高强注浆锚索长度、间排距、注浆量、注浆压力、浆液配比、添加剂种类及含量。

4.根据权利要求3所述的沿空留巷分区协同控制方法，其特征是，所述顶板超前预裂纵向高度与巷道高度、巷道顶板下沉量、底臌量和巷道顶板岩体碎胀系数有关；所述顶板超前预裂角度与顶板岩性、采空区采高、巷道宽度、直接顶悬臂梁长度有关。

5.根据权利要求1所述的沿空留巷分区协同控制方法，其特征是，所述对巷道顶板围岩进行锚注支护的步骤包括：

根据初步确定的高强注浆锚杆设计参数、高强注浆锚索设计参数和注浆参数，设计高强注浆锚杆、高强注浆锚索；

利用设计好的高强注浆锚杆、高强注浆锚索以及定量让压装置对巷道顶板围岩进行锚固注浆。

6.根据权利要求1所述的沿空留巷分区协同控制方法，其特征是，得到锚注后巷道顶板围岩强度和浆液扩散范围的定量评价结果后，根据锚注后巷道顶板围岩强度的提高和浆液扩散范围的定量评价结果，同时结合对巷道顶板围岩的锚注过程数值模拟结果，优化顶板超前预裂参数、高强注浆锚杆参数和高强注浆锚索参数。