[发明专利]一种治理软弱破碎顶板的玻璃钢锚索支护方法

说明书

一种治理软弱破碎顶板的玻璃钢锚索支护方法，包括以下步骤：步骤1、选择锚注区域与浆液，注浆区域应选择工作面前方高应力向原岩应力过渡且靠近原岩应力的区域；选择注浆浆液；步骤2、设计钻孔布置方式，布置钻孔；步骤3、安装中空玻璃钢注浆锚索及注浆机，用注浆机将浆液输入中空管，从锚索前部端头出浆孔流出，充填钻孔和煤岩裂隙，待浆液充满钻孔及煤岩裂隙且凝固后，在锚索尾端装上止浆塞，完成锚注工作。在回采巷道煤壁进行锚固与注浆后，将破碎的顶板和煤层连接成一个整体，提升煤岩体承载能力；在工作面煤壁进行锚固注浆后，在工作面前方形成一个超前的扇形范围，对于承载煤壁拐角处集中应力和工作面超前支撑压力具有显著作用。

技术领域

本发明属于煤矿岩石力学技术领域，具体涉及一种治理软弱破碎顶板的玻璃钢锚索支护方法。

背景技术

受成矿地质条件的影响，我国许多矿区煤层为层状复合顶板，其裂隙发育、层间黏结力小，开挖后容易离层破坏；软弱破碎复合顶板岩层强度低、整体稳定性差，且松软岩层累计的厚度越大，越易产生顶板大面积垮落，给煤巷支护带来了较大困难，深部软弱破碎复合顶板治理是国内外亟待解决的技术难题之一。

现有的技术方法主要是以深、浅孔注浆结合对顶板及围岩改性，再进行树脂锚杆等主动支护方法对破碎顶板及围岩进行支护，这种联合支护方法操作步骤复杂，工人工作时间长，效率低；普通浆液使用效果差，而特定化学浆液价格昂贵，且反应发热容易造成高温灾害甚至火灾；在煤壁中使用普通树脂锚杆支护必须进行回收，以防止随着工作面推进，采煤机切割锚杆产生火花，引发煤尘或瓦斯爆炸，回收锚杆无疑增加工人工作量，降低生产效率。为此，本发明提供了一种治理软弱破碎顶板的玻璃钢锚索支护方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种治理软弱破碎顶板的玻璃钢锚索支护方法，使用中空玻璃钢注浆锚索，将注浆与锚杆锚固优势结合，具有生产成本低，工人工作量少，生产施工更加安全高效的特点，为软弱破碎顶板提供了一种新的治理方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种治理软弱破碎顶板的玻璃钢锚索支护方法，包括以下步骤：

步骤1、选择锚注区域与浆液

考虑到工作面的动态性，注浆区域应选择工作面前方高应力向原岩应力过渡且靠近原岩应力的区域，成孔率高，施工安全，将破碎顶板和接近塑性区的煤岩进行锚注，强化煤岩强度，随着工作面推进，锚注区域逐渐受力承载，发挥作用；基于治顶先治帮，治帮先治底的原则，锚固注浆范围应包括破碎顶板、塑性区煤壁和底板区域；由于深孔注浆时浆液渗透时间较长，要求浆液初凝速度不能过快，在40～60min内浆液能够保持均一性和流动性，以满足施工和渗流的需要；根据顶板破碎程度，在工作面煤壁布置锚注孔，进行锚固注浆；

步骤2、设计钻孔布置方式

基于治顶先治帮，治帮先治底的原则，锚固注浆范围应包括破碎顶板、塑性区煤壁和底板区域的思想，钻孔设置成同排钻孔，方向分别为倾斜向上孔Ⅰ、水平孔Ⅱ、倾斜向下孔Ⅲ，在孔Ⅰ左右各有一个倾斜向上的孔Ⅵ和孔Ⅴ，孔Ⅵ和孔Ⅴ的倾斜角度为20～30°，且孔Ⅵ和孔Ⅴ的倾斜角度大于孔Ⅰ，孔Ⅵ和孔Ⅴ的的孔深小于孔Ⅰ的孔深，若底板区域呈破碎状态，则在孔Ⅵ、孔Ⅴ同排设置倾斜向下的孔Ⅵ、孔Ⅶ；根据施工现场的具体施工工况，灵活调整钻孔数量、钻孔长度、钻孔角度及间排距；

步骤3、钻进锚注孔，并完成锚固和注浆

用钻机钻进锚注孔，达到预定孔深后，用中空玻璃钢注浆锚索将树脂锚固剂推入孔底，边推进边搅拌，待树脂锚固剂到达孔底与锚索前端螺纹段充分接触且凝固后，安装托盘、钢垫圈、锁具；在锚索后端安装注浆机，用注浆机将浆液输入中空管，浆液沿中空管流动，从锚索前部端头出浆孔流出，充填钻孔和煤岩裂隙，待浆液充满钻孔及煤岩裂隙且凝固后，在锚索尾端装上止浆塞，完成锚注工作。