一種突出危險煤層石門揭煤加固方法

2023-05-14 20:04:46 2

專利名稱：一種突出危險煤層石門揭煤加固方法
技術領域：
本發明涉及一種突出危險煤層石門揭煤加固方法，尤其適用於iir中有突出危險性、7jC平厚度在8m以內的煤層石門十規揭煤。
背景技術：
突出危險礦井中石門揭煤時最容易發生規模強度大的突出，嚴重製約礦井安全 十魏生產，造麟掘失調，給人們的心理也造,重陰影。目前，有突出危險性的石門揭^^取加固方法時，主要^131鑽孔向麟體內注入加固材料，翻金屬骨 架的輔助措施。由於，單^M:加固不能卸除加固圈層內部的高地應力或瓦斯壓力， 而且形成的單純的加固體雖然弓驢提高了，但是一旦破壞，力口固體的承載能力將嚴 重斷氐，而削弱了加固的效果，不能有 姚抗揭煤時的衝擊，而使衛慰紅作更危 險。而金屬骨架在f頓過程中至少有一端沒有固定，而M屬骨架和;J:線體之間沒 有粘結在一起，在，體發生 時主要是金屬骨架依靠其抗彎^^抵拋^體的 變形，抵抗 i^較差；it[^卜金屬骨架也不能施加預拉力，這#^1^體 的初始 階段，由於金屬骨架不能有安 ^^體的變形，^體一旦變形，其自身的承載 能力將嚴重降低，形成很大的安全隱患，而容易發生突出。itW卜，當糹聽比較鬆軟， 鑽孔成型困難，不能有效將骨架送入到預先設計位置，而不育站到預期防突目的。發明內容技術問題本發明的目的是樹共一種突出危險廳石門揭煤加固方法，M排 放瓦離卩除i贓力，採用錨索加固麟體，從而有^dffi:揭煤時的突出和衝擊，達 到，^I揭煤的目的。技術方案本發明的突出危險煤層石門揭煤加固方法a、 在^g巨離煤層約10m時，向煤層方向鑽孔，並抽排瓦斯；b、 被巨離煤層一戱巨離L處，對髓兩幫r^一段深度b,形j^g^區；c、 在超挖區內沿垂直於煤層或平行於^t方向施工一排或兩排錨索至煤層頂 板，荊呆持錨索預拉力為其抗拉5踱的0.54.8倍；d、 再向煤層方向鑽孔，向鑽孔內注鄉煤層進行加固；e、 按常規方法掘進，並穿過煤層駄頂板2m，完成揭虹作。 戶艦一定距離L約為3 m;戶腿的，兩幫nS的深度b約為0.8~1.3 m。 有益效果本發明Mil在M前方^體的周圍施工錨索，並在該區域鑽孔注漿再7効Q固，形^^似鋼筋源肚結構的力個區，從而有效提高了力鵬區的糹雖和 柔韌度，而倉,有^^[揭煤時的突出和衝擊作用，確保揭煤安全。由於錨索具有 鵬力，在麟體郷的初始時刻，錨索就育嫩依靠其抗拉鵬來繊麟體的變 形，阻礙加固區內臘體的郷，提高臘體內加固區的主動承載能力。此外由於 加固區內錨索的存在，其柔韌性大大提高，即{妙睏區內麟體初始時刻產生了破 壞，但是由刊苗索和驗體粘結在一起，使得加固區內的麟體形成一個衝本，從 而錨索和加固區內的蝶體一起繊揭煤時亥啲衝擊作用，大大提高了J鵬突出的 育巨力。iM卜，施工錨索時不存在塌孔而無法駄的5嫁，所以 工金屬骨架更容 易，可行性更強。本方法在保證錢揭煤盼瞎況下，能^1>消突工禾疆20°/"0%， ^>瓦斯抽放時間，縮短施工周期，安全揭,度提高25°/r50%，具廣泛的實 用性。


圖1是本發明突出危險煤層石門揭煤加固結構示意亂 圖2是圖1的A-A剖面圖； 圖3是圖1的B-B剖面圖。圖中l-廳，2-加固圈，3-錨索，4-鵬區，5-離。
具體實施方式
下面結合附圖中的實施例對本發明作進一步的描述本發明的突出危險煤層石門揭煤加固方法，根據i頓勘^^共的揭煤點附近的 地質瞎況，根據煤層厚度、傾角、走向、瓦斯參數，水文瞎況，繊5的走向、尺 寸以及其他在施工中有要求的參數，制定詳細揭煤方案，做好揭煤前的準備工作， 用常規方法處理揭煤點的裂隙瓦斯，水等危險因素，確保其不會對揭;)d作造成影 響。首5fe^^iffi頭驟體卸壓，在纖5距離;):親1約10 m時再次測定煤層相 關參數，向煤層1方向鑽 L^驟體卸壓，糊放或排方娜頭及周圍^8m範圍之內的瓦斯，也可以i頓高J^K力割縫技術對酷體進行割縫卸壓。在f始相關》封見的條件下繼續掘進到距離煤層1距離L為3 m左右停止掘進，並在石門的頂和兩幫 ^T^深度為0.8-1.3 m,形^fg區4，之後^^挖區4均勻施工錨索3，並使得 錨索3兩端分別固定在煤層頂底^S更巖層內至少為0.5 m，預應力達到錨索3抗 拉3驢極限的0.5^0.8之間，錨索3和巷道5的夾角主要受到巷道5和煤層1之間夾 角的影響，儘量使錨索垂直於煤層。當巷道5跨度小於2.5 m, 較硬，突出危 險性較小時，石門頂和兩幫擴挖深度取小值，並可以只施工一排錨索3，當，5 跨離過2,5m時，r^深度取大值，艘求施工兩排錨索3，鄉睏定在在鵬 區4內0.4^).6111和0.9~1.2111處。錨索3間距為0.15M),3m，當煤M1^軟，地質構 造複雜，突出危險性較大時，間距取小值，當iM構造簡單， 較硬，突出危險 性較小時，間距取大值。根據現場的實際瞎況，如果突出危險粗艮大，可以適當增 加錨索的排數，錨索在錨固時，在現場允許的斜牛下盡M^用全穩苗固。錨索3施 工之後對麟體進行注漿加固，力口固圈2的厚度為離5尺寸的0.^4倍。例如， 圓形麟的直徑為4m，貝咖固強圈2的厚度應為1.6^4m。但當注漿區域不能鶴 錨索錨固區域時，應當增大注漿區域的範圍，直到注漿區域能覆蓋錨索錨固區域範 圍。錨索的一端ffl^區4內，另一端要求錨固在深入到煤層頂板內部0.5m左右。 在向煤層打鑽 L並準備進份主^前需要用常規方法圭棍其餘所有多餘的鑽孔，以 防漿遊卜漏。注漿孔間距原則上要求不大於鑽孔注漿有效影響半徑， 一定不能大於 鑽孔注漿有^條響判5的1.5倍，確保注入漿液要能全面均勻覆蓋離5周圍。當 加固材粋疑固之後，需要檢測加固效果。在實施注漿加固區域再鑽孔，鑽孔要求在 初始注漿鑽孔的中間位置，鑽孔施工之後，按照常規方法封孔並注水泥槳，若漿液 倉巨夠順利ftA，則說明加固效果不理想，需要重向注漿區域裕卜打鑽孔，並再次注 漿加固。當漿液不育嫩順利注入時，說明注漿效果達標。等待漿液都疑固之後，按 照常規的揭煤方法掘進離並駄頂板2m，完成石門揭煤工作。在齡石門揭煤 的過程中要及時進行支護。
權利要求
1.一種突出危險煤層石門揭煤加固方法，其特徵在於a、在巷道(5)距離煤層(1)約10m時，向煤層(1)方向鑽孔，並抽排瓦斯；b、在距離煤層(1)一定距離L處，對巷道(5)的頂和兩幫擴挖一段深度b，形成超挖區(4)；c、在超挖區(4)內沿垂直於煤層(1)或平行於巷道(5)方向施工一排或兩排錨索(3)至煤層頂板，並保持錨索預拉力為其抗拉強度的0.5～0.8倍；d、再向煤層(1)方向鑽孔，向鑽孔內注漿對煤層(1)進行加固，加固圈的厚度為巷道尺寸的0.4～1倍；e、按常規方法掘進，並穿過煤層(1)進入頂板2m，完成揭煤工作。
2. 根據權利要求1戶腿的突出危險煤層石門揭煤加固方法，^#徵在於戶腿 一定距離L約為3m。
3 根據權利要求1戶腿的突出危險煤層石門揭煤加固方法，其特徵在於戶腿 的皿(5)兩幫r^的深度b約為0.8 13m。
全文摘要
一種突出危險煤層石門揭煤加固方法，最適用於煤礦中有突出危險性、水平厚度在8m以內的煤層石門快速揭煤。通過先打鑽預抽石門前方煤層的瓦斯，降低其含量和瓦斯潛能，之後在石門周邊製造一個厚度為石門尺寸0.4～1倍厚度的加固圈，並輔助錨索共同加固，有效提高煤層加固效果，達到安全揭煤的目的。在加固圈內部先打排放鑽孔，控制巷道兩側4～8m以內的距離，並接管抽放，降低瓦斯壓力，減緩高瓦斯壓力對煤層的破壞作用。排放瓦斯之後將相關瓦斯排放鑽孔作為注漿鑽孔，並在石門周圍均與注入加固材料加固煤巖，形成有骨架的加固體結構，增強加固效果。確保安全揭煤的條件下，能減少消突工程量20％～40％。減少瓦斯抽放時間，縮短施工周期，安全揭煤速度提高25％～50％。
文檔編號E21F7/00GK101603431SQ200910182118
公開日2009年12月16日 申請日期2009年7月14日 優先權日2009年7月14日
發明者吳海進, 威 楊, 林柏泉, 成 翟 申請人:中國礦業大學