[发明专利]一种综掘工作面分级分区综合加固过陷落柱方法

说明书

本发明涉及一种综掘工作面分级分区综合加固过陷落柱方法。本发明主要是解决现有过陷落柱方法存在的巷道不能长时间维护、巷道变形量大和两帮移近量及帮鼓量大的技术问题。本发明的技术方案是：包括如下步骤：步骤一：在掘进工作面后方的巷道两帮布设两个耳朵钻场；步骤二：分别从掘进工作面迎头、钻场侧帮向陷落柱施工，在煤岩交界面钻注浆孔并注浆，注浆孔辐射巷道所在水平的本层位、顶板和底板；步骤三：陷落柱注浆加固后，掘进巷道，采用锚杆和网索联合支护；步骤四：向巷道加固区表面喷射水泥浆；步骤五：向巷道加固区围岩实施长短孔注水泥浆技术，在巷道周围形成多个承压拱和让压拱；步骤六：向巷道加固区架设工钢棚，增强巷道被动承载能力。

技术领域

本发明涉及一种综掘工作面分级分区综合加固过陷落柱方法，它属于煤矿安全生产技术领域。

背景技术

在煤矿生产组织过程中，受地质条件的影响，不可避免的会在掘进或回采过程中遇到陷落柱这类地质构造。陷落柱属地质异常区，尤其是煤岩交界面的围岩不连续、强度较低，甚至将其他层位的水导入工作面。巷道掘进穿过该区域时，极易造成巷道顶板下沉、两帮移近量大、帮鼓底鼓严重等现象发生，存在较大安全隐患，严重影响通风、运输、行人等生产过程。为了解决陷落柱异常区域巷道变形失稳问题，需要采取专门的治理措施，目前所采用的治理方法大致有以下几种：

①通过增强支护参数，缩小锚杆锚索间排距、架设钢筋棚等方式；

②通过对巷道围岩实施注浆加固；

③通过反复刷帮、挑顶、拉底等方式；

但是通过实施现有的过陷落柱方法，发现巷道依然不能长时间维护，巷道变形量仍然很大，尤其表现为两帮移近量和帮鼓量较大，严重影响采区大巷的通风和运输；同时，在掘进过程中依然存在较大安全隐患。

发明内容

本发明的目的是解决现有过陷落柱方法存在的巷道依然不能长时间维护、巷道变形量大和两帮移近量及帮鼓量大的技术问题，提供一种综掘工作面分级分区综合加固过陷落柱方法。有效降低陷落柱异常区域巷道在服务期间的巷道变形量，保证巷道通风、运输、行人等生产过程的顺畅，保证巷道掘进过程中的安全施工。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种综掘工作面分级分区综合加固过陷落柱方法，其包括如下步骤：

步骤一：掘进工作面前方遇陷落柱15m位置停止掘进，在掘进工作面后方的巷道两帮布设两个耳朵钻场，扩大陷落柱的治理范围；

步骤二：分别从掘进工作面迎头、钻场侧帮向陷落柱施工，在煤岩交界面钻注浆孔并注浆，注浆孔辐射巷道所在水平的本层位、顶板和底板，使巷道影响范围内的煤岩交界面顶底板无来水、岩体强度增强、粘结程度增加；

步骤三：陷落柱注浆加固后，掘进巷道，陷落柱柱体范围内及其前后20m巷道加固区采用锚杆和网索联合支护，巷道两肩布设两根肩角锚杆；

步骤四：向巷道加固区表面喷射水泥浆，增强支护系统的整体性，防止巷道围岩快速风化而降低围岩承载能力；

步骤五：向巷道加固区围岩实施长短孔注水泥浆技术，在巷道周围形成多个承压拱和让压拱，增强巷道的抗破坏能力；

步骤六：向巷道加固区架设工钢棚，增强巷道被动承载能力，保证巷道的稳定性。

进一步地，所述耳朵钻场布设在停掘线位置后方5～10m的煤墙两帮，为避免较大空顶距，两钻场迈步式布置，迈步方式以最大限度接近煤岩交界面为原则。

进一步地，所述煤岩交界面注浆钻孔采用立体式布置，长距离钻孔采用千米钻机定向施工，注浆管为直径25mm钢管，注浆孔末端间距不大于2m，保证影响区的煤岩交界面全覆盖注浆。

进一步地，所述煤岩交界面注浆范围为巷道有效半径的3～5倍。