[发明专利]深井高应力软岩巷道三锚联合动态支护方法

说明书

本发明公开了一种深井高应力软岩巷道三锚联合动态支护方法，为了解决传统联合支护存在支护强度不足、支护结构不稳定及注浆参数不合理、注浆时机掌握不当、注浆材料选用不合理等诸多原因，严重影响注浆效果，导致很多深井高应力软岩巷道支护效果欠佳，不能满足使用要求，需要经常返修，因而浪费了大量的人力和物力，并严重影响安全生产的问题，本发明针对深井高应力软岩巷道变形特征，将传统锚杆、锚索、锚注支护技术联合动态组合，形成了一种新型深井高应力软岩巷道支护方法，通过强支、改性、全封闭支护等手段，充分发挥了支护系统耦合效应，提高了支护结构承载能力和支护强度，有效控制了深井高应力软岩巷道的变形和破坏。

技术领域

本发明涉及煤矿巷道支护技术领域，具体为一种深井高应力软岩巷道“三锚”联合动态支护方法。

背景技术

深井高应力软岩巷道具有高地压、大变形、易膨胀、易泥化、强流变、自稳时间短、初期变形速率大、变形持续时间长、对应力扰动和环境变化敏感、围岩变形时空效应明显等特点。

随着矿井开采深度增加，巷道围岩应力不断升高，软岩巷道越来越多，普遍出现地压显然强烈、巷道变形增大、底鼓严重等现象，导致巷道支护难度大、返修率高，严重制约了矿井安全发展，能否解决好这一难题是事关煤矿安全生产的关键问题之一。

对于深井高应力软岩巷道大多采用锚网索喷支护、可缩金属支架支护、锚网索喷架支护、锚注支护等支护形式，但大量工程实践表明，单一的支护形式在这种高应力软岩巷道中是不可行的，而采用传统联合支护时效果亦不理想，单一支护不可行的原因在于支护强度不足，而传统联合支护失效的原因在于支护结构不稳定，与围岩力学特性之间不耦合。传统联合支护方法仅将各种支护结构进行简单组合，没有充分考虑支护体的支护机理、围岩内部积蓄能量的释放及围岩自稳能力的发挥，从而难以实现支护体与围岩在强度、刚度以及结构上的耦合作用。传统的锚注支护由于注浆参数不合理、注浆时机掌握不当、注浆材料选用不合理等诸多原因，严重影响注浆效果，导致很多深井高应力软岩巷道支护效果欠佳，不能满足使用要求，需要经常返修，因而浪费了大量的人力和物力，并严重影响安全生产。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决传统联合支护存在支护强度不足、支护结构不稳定及注浆参数不合理、注浆时机掌握不当、注浆材料选用不合理等诸多原因，严重影响注浆效果，导致很多深井高应力软岩巷道支护效果欠佳，不能满足使用要求，需要经常返修，因而浪费了大量的人力和物力，并严重影响安全生产的问题，而提出一种深井高应力软岩巷道三锚联合动态支护方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：深井高应力软岩巷道三锚联合动态支护方法，包括以下步骤：

S1：顶帮一次锚网索喷支护+浅孔注浆：确定顶帮一次支护形式、支护材料、支护参数及质量要求，确定浅孔注浆方式、注浆参数、注浆材料、注浆时机及注浆方法；

S2：顶帮二次锚网带喷支护+深孔注浆：确定顶帮二次支护形式、支护材料、支护参数、支护时机及质量要求，确定深孔注浆方式、注浆参数、注浆材料、注浆时机、注浆方法；

S3：底板注浆加固：确定加固方案、加固材料、支护参数、加固时机及施工方法；

S4：支护效果检验。

作为本发明的一种优选实施方式，S1中顶帮一次锚网索喷支护形式：采用锚杆、金属网、锚索和喷射混凝土联合支护。支护材料、参数及质量要求：

锚杆：GMΦ22mm高强螺纹钢锚杆(锚杆长度不小于巷宽一半)；配用铁托盘为δ10mm×200mm×200mm，间排距不超过800mm×800mm，每根锚杆使用一支K2550和两支Z2550型树脂锚固剂。锚杆布置方向应尽量与巷道轮廓线(或岩层主要层理面)垂直，其夹角不小于75°。锚杆锚固力：≥80KN，锚杆扭矩：≥300N·m。顶锚杆距迎头距离不大于300mm，帮锚杆距底板不大于1000mm，距迎头不超过1个循环。