[发明专利]一种基于巷道服务全周期的注浆锚索沿空掘巷方法

说明书

本发明涉及一种基于巷道服务全周期的注浆锚索沿空掘巷方法，属于煤矿开采技术领域，解决了现有沿空掘巷期间支护困难、后期工作面回采期间超前支护操作复杂、工人劳动强度大的问题。该沿空掘巷方法包括如下步骤：沿相邻区段采空区边缘掘巷；在巷道顶板和两帮铺设金属网；在巷道顶板锚索孔中安装中空注浆锚索，在煤柱帮和工作面帮的锚杆孔中分别安装中空注浆锚杆和高强度锚杆；在巷道围岩布设用于监测巷道围岩裂隙发育的观测设备，通过观测设备得到巷道围岩裂隙发育程度；基于巷道围岩裂隙发育程度，向中空注浆锚索和中空注浆锚杆进行注浆；步骤S6：不断循环重复步骤S1‑S5，直到该条沿空掘巷掘完为止。本发明操作容易，大大降低工人劳动强度和成本。

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种基于巷道服务全周期的注浆锚索沿空掘巷方法。

背景技术

我国属于富煤、贫油、少气的国家，在我国的能源消费中，煤炭始终位居首位，其对我国的经济发展贡献了极大的力量。煤炭开采首先需要划分采区，布置切眼和工作面回采巷道，回采巷道布置方式可以分为留煤柱护巷、沿空留巷和煤柱沿空掘巷3种方式：留煤柱护巷煤柱的宽度为15～30m，会造成煤炭资源严重浪费；沿空留巷巷道在下一工作面回采期间会受到两次采动影响，围岩变形会比较严重，需要反复卧底，并且其工艺复杂以及维护巷道的费用较高；而沿空掘巷的巷道处于侧向支承压力的降低区，进而维护相对比较容易，更有利于应用和推广。

传统的沿空掘巷的支护方式有棚式金属支架支护和锚杆与高强度锚索配合支护。棚式金属支架通过提供被动的径向约束力，直接作用于巷道围岩的表面，来平衡围岩的变形压力，减少围岩变形，其属于被动支护，仅能被动承受因围岩变形而产生的压力，在支设初期无法及时主动承载。刚性支护结构一旦发生破坏，变形破坏就会迅速扩展，导致巷道失稳破坏。锚杆与高强度锚索配合支护虽属于主动支护，能够有效阻止巷道围岩变形，但其后期工作面回采期间需要进行超前支护，而超前支护往往采用超前液压支架或超前液压支柱，其存在超前支护面临操作复杂、通风不利、工人劳动强度大的等问题。

对于目前沿空掘巷的支护方式均有所不足，所以急需找到一种安全高效、劳动强度低、经济合理的支护方式，进而实现安全高效的沿空掘巷。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种基于巷道服务全周期的注浆锚索沿空掘巷方法，用以解决现有沿空掘巷期间的支护困难以及后期工作面回采期间超前支护操作复杂、通风不利、工人劳动强度大的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种基于巷道服务全周期的注浆锚索沿空掘巷方法，包括如下步骤：

步骤S1：沿相邻区段采空区边缘掘巷；

步骤S2：在巷道顶板和两帮铺设金属网；

步骤S3：在巷道顶板钻打锚索孔，在巷道两帮钻打锚杆孔，并在锚索孔中安装中空注浆锚索，在煤柱帮和工作面帮的锚杆孔中分别安装中空注浆锚杆和高强度锚杆；

步骤S4：在巷道围岩布设用于监测巷道围岩裂隙发育的观测设备，通过观测设备得到巷道围岩裂隙发育程度；

步骤S5：基于监测到的巷道围岩裂隙发育程度，向中空注浆锚索和中空注浆锚杆进行注浆；

步骤S6：不断循环重复步骤S1-S5，直到该条沿空掘巷掘完为止。

进一步地，步骤S1中，沿相邻区段采空区边缘留设煤柱进行掘巷，留设煤柱的厚度为1～3m。

进一步地，步骤S2中，采用掘进机掘进巷道，进刀截割完成之后，进行敲帮问顶，在前探梁的临时支护下对巷道顶板和两帮铺设金属网。

进一步地，锚索孔和锚杆孔均设置为多排，每排相邻两锚索孔的间距为0.9-1.2m，每排相邻两锚杆孔的间距为0.8-1.1m，相邻的一排锚杆和一排锚索的排距为0.9-1.2m。