[发明专利]一种基于锁具张拉复用锚杆支护的动压巷道扩修方法

说明书

本发明提出了一种基于锁具张拉复用锚杆支护的动压巷道扩修方法，该方法首先测定任一巷道段的扩修量，包括左帮收敛量d_L、右帮收敛量d_R、顶板下沉量h_U和底鼓量h_D：之后选取锚固于该巷道段上且具有残余支护强度的原有支护中的锚杆杆体，然后建立锚杆支护复用模型，包括残余支护长度和预紧力，最后基于松动圈厚度Lp，建立扩修支护模型。本发明使用新型锁具张拉盘对原有支护内的锚杆杆体再利用，并依据松动圈大小，制定了扩修支护模型，提高了扩修支护和原有支护之间的关联度，该扩修支护模型提高了锚固区岩体完整性、支护密度、锚固复合承载体强度，减少资源浪费与经济损失。

技术领域

本发明属于深部动压巷道扩修支护领域，尤其涉及一种基于锁具张拉复用锚杆支护的动压巷道扩修方法。

背景技术

随着煤矿开采深度和强度的逐渐增加，在高应力作用之下，巷道围岩破碎区、塑性区、弹性区及非扰动区不断向巷中扩展，动压巷道围岩变形速度快、变形量大、扩修频次高等问题日益突出；对巷道预紧力锚固技术提出了更高、更苛刻的要求。

然而，现阶段的巷道扩修技术存在以下缺陷：巷道扩修技术多为对变形剧烈巷道进行扩帮、拉底、挑顶等处理后施加扩修支护技术方案，忽略了原有支护的残余支护强度，进而导致扩修支护与原有支护的支护联系性低，即在进行巷道扩修时未对原有支护进行效用评估与再利用，致使原有支护体的强度利用率低下，大量的支护结构体遗留在巷道围岩内不能被利用，造成了大量的资源浪费与经济损失。中国专利CN109779652B公开了一种“煤矿软岩工作面回风巷扩修和支护方法”，该方法首先采用侧装机进行拉底，利用巷道修复机进行挑顶和扩帮；然后分别对锚网索支护段、U型钢棚支护巷道段进行不同支护形式的加强支护；对于松软岩性顶底板厚煤层工作面回风巷围岩控制效果较好，但其支护方法未对原有支护结构(锚杆、锚索等)加以利用，仅仅是机械的加强了支护强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于锁具张拉复用锚杆支护的动压巷道扩修方法，该方法对原有支护中的锚杆杆体再利用，并依据松动圈大小，制定了扩修支护模型，该模型提高了扩修支护与原有支护的关联度。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于锁具张拉复用锚杆支护的动压巷道扩修方法，包括以下步骤：

S1：针对任一巷道段，测定扩修量，包括左帮收敛量d_L、右帮收敛量d_R、顶板下沉量h_U和底鼓量h_D：

S11：采用声波法测定松动圈厚度Lp；

S12：采用十字法测定该巷道段围岩表面之间的围岩距离，围岩距离包括顶底板距离Δh和两帮距离Δd；

S13：测定该巷道段的偏移中线和偏移腰线，之后根据巷道的初始中线和初始腰线，获取中线相对偏移量Δx和腰线相对偏移量Δy；

S14：基于中线相对偏移量Δx、两帮距离Δd和巷道初始两帮距离d，获取左帮收敛量d_L和右帮收敛量d_R；基于腰线相对偏移量Δy、顶底板距离Δh和巷道初始顶底板距离h，获取顶板下沉量h_U和底鼓量h_D；

S2：选取锚固于该巷道段上且具有残余支护强度的原有支护中的锚杆杆体：

S21：在巷道内，在同一巷道段上抽取两帮上的任一原有支护中的锚杆杆体、在同一巷道段上抽取顶板上的任一原有支护中的锚杆杆体，之后采用拉拔试验分别测定抽取的所有原有支护中的锚杆杆体的锚固力；

S22：现场取下步骤S21中的原有支护中的锚杆杆体，且该锚杆杆体为锚固于该巷道段上的任一锚杆杆体，之后在实验室内分别测定取下的锚杆杆体的屈服力和拉断力；