一種從疲勞阻力狀態中恢復工作阻力的煤礦巷道支護方法
2023-05-12 18:09:41
一種從疲勞阻力狀態中恢復工作阻力的煤礦巷道支護方法
【專利摘要】一種從疲勞阻力狀態中恢復工作阻力的煤礦巷道支護方法，包括如下步驟：(1)對圍巖或煤體採用錨杆進行錨注支護，得到首次支護的巷道；(2)在所述巷道斷面上設置至少四個為一組的監測點，使用固定測槍或鋼尺，每一組監測點對應一個監測監控站，所述監測監控站每隔3-20米設置一組；(3)利用所述監測監控站對所述巷道位移量實施實時監控，當巷道位移量達到以下條件時，實施二次注漿適時補強，提振工作阻力：8％≥巷道位移量/巷道空間值≥6％。本發明能夠較長時間保持巷道穩定，有利於安全生產，其維護成本低，支護效率高。
【專利說明】一種從疲勞阻力狀態中恢復工作阻力的煤礦巷道支護方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種從疲勞阻力狀態中恢復工作阻力的煤礦巷道支護方法。
【背景技術】
[0002]目前，隨著煤炭開採範圍的擴大，開採深度的增加，支護困難的巷道越來越多。實踐證明，利用金屬支架等強強支護方式已經很難奏效。近年來，注漿支護應運而生。相對金屬支架來說，注漿支護是一種主動支護方式，它以改造圍巖力學性能入手，把圍巖(或煤體)作為支護主體抵禦外來壓力，大幅度提高了支護的可靠性和支護速度，降低了支護成本。但是這種支護方式在採動影響較大、應力複雜的情況下，仍然會產生破壞，支護圍巖破碎、變形乃至垮塌，需要反覆修復，影響生產效率，加大開採成本。
【發明內容】
[0003]本發明所解決的技術問題在於提供一種從疲勞阻力狀態中恢復工作阻力的煤礦巷道支護方法，從而解決上述【背景技術】中的問題。
[0004]本發明所解決的技術問題採用以下技術方案來實現:
[0005]一種從疲勞阻力狀態中恢復工作阻力的煤礦巷道支護方法，包括如下步驟:
[0006](I)對圍巖或煤體採用錨杆進行錨注支護，得到首次支護的巷道；
[0007](2)在所述巷道斷面上設置至少4個為一組的監測點，使用固定測槍或鋼尺，每一組監測點對應一個監測監控站，所述監測監控站每隔3-20米設置一組；
[0008](3)利用所述監測監控站對所述巷道位移量實施實時監控，當巷道位移量達到以下條件時，實施二次注漿適時補強，提振工作阻力:
[0009]8%≥巷道位移量/巷道空間值≥6%。
[0010]所說的巷道位移量，指巷道兩幫、頂、底與首次支護後穩定期相比，向巷道空間的延伸值，如果各部位位移量不相同時，取最大位移量為巷道位移量，所說的巷道空間值，指巷道高度、寬度中變化最大的一種的原始值。
[0011]本發明中，所述巷道斷面的頂、底板和兩幫的中部採用打眼埋設螺栓的方法各布置I個監測點，在所述巷道從入口起算前80米，每3?IOm設置一處監測監控站，從入口起算80m以後的地段每隔15m?20m設置一處監測監控站。
[0012]本發明中，四個監測點分別布置在兩幫中部和頂、底中央，呈水平和十字分布。
[0013]本發明中，所述巷道表面裂縫較多、鼓包、炸皮現象較嚴重，採動影響較大，根據預測又處於地壓來壓周期，則監測到7% >巷道位移量/巷道空間值> 6%時，巷道支護處於疲勞阻力狀態，立即對圍巖實施復注漿。
[0014]本發明中，所述巷道表面裂縫較少、鼓包、炸皮現象較輕，採動影響小，根據預測不處於地壓來壓周期，則監測到巷道位移量/巷道空間值>7%時，對圍巖實施復注漿。
[0015]本發明具有以下有益效果:
[0016]本發明是基於巷道圍巖支護阻力變化理論提出的。巷道圍巖經注漿支護後，膠結成一體並成為支護體抵禦外來壓力，其支護阻力在支護架設後因因應圍巖變化而經歷初阻力一工作阻力一疲勞阻力一支護破壞(即支護阻力完全喪失)的過程。即注漿支護完成後的初阻力，膠結穩定後的正常狀態下的工作阻力，隨著圍巖在外部壓力作用下內部結構的變化(裂隙、鬆散、膨脹)，工作阻力降低，變為疲勞阻力，直至支護作用破壞，圍巖嚴重變形、垮塌。
[0017]本發明的創新在於，以監測監控為手段，對複雜應力不斷作用下反覆鬆動的圍巖，進行復注漿和多次注漿，阻止鬆動變形，對支護體內各部位適時補強，重新調整穩定其結構，使之恢復工作阻力。
[0018]本發明的技術關鍵在於復注時機的選擇。初阻力和正常工作阻力狀態下圍巖體的變形量很小，不必補強；破壞後的巷道支護則難以實施注漿恢復；因此本發明選擇疲勞阻力狀態出現時實施注漿補強，使受破壞的圍巖新產生的裂隙經再次膠結，支護體內受破壞和損傷的錨杆著力點和託錨點的強度得以提升，恢復工作阻力。
[0019]通過長期觀測實踐和研究表明，巷道變化率在6-8%時，圍巖支護體處於疲勞阻力期。
[0020]這種支護方法，相對於常規支護方法，能夠較長時間保持巷道穩定，有利於安全生產，其維護成本低，支護效率高。
【具體實施方式】
[0021]為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面參見具體實施例，進一步闡述本發明。
[0022]實施例1
[0023]一種從疲勞阻力狀 態中恢復工作阻力的煤礦巷道支護方法，包括如下步驟:
[0024](I)對圍巖或煤體採用錨杆進行錨注支護，得到首次支護的巷道；
[0025](2)在所述巷道斷面上設置至少4個為一組的監測點，使用固定測槍或鋼尺，每一組監測點對應一個監測監控站，所述監測監控站每隔3-20米設置一組，本實施例中，所述巷道斷面的頂、底板和兩幫的中部採用打眼埋設螺栓的方法各布置I個監測點，在所述巷道從入口起算前80米，每IOm設置一處監測監控站，從入口起算80m以後的地段每隔20m設置一處監測監控站；四個監測點分別布置在兩幫中部和頂、底中央，呈水平和十字分布；
[0026](3)利用所述監測監控站對所述巷道位移量實施實時監控，當巷道位移量達到以下條件時，實施二次注漿適時補強，提振工作阻力:
[0027]8%≤巷道位移量/巷道空間值≤6%。
[0028]實施例1發現，所述巷道表面裂縫較多、鼓包、炸皮現象較嚴重，採動影響較大，根據預測又處於地壓來壓周期，且監測到巷道位移量/巷道空間值為6.5%，巷道支護處於疲勞阻力狀態，立即對圍巖實施復注漿。
[0029]實施例2
[0030]一種從疲勞阻力狀態中恢復工作阻力的煤礦巷道支護方法，包括如下步驟:
[0031](I)對圍巖或煤體採用錨杆進行錨注支護，得到首次支護的巷道；
[0032](2)在所述巷道斷面上設置至少4個為一組的監測點，使用固定測槍或鋼尺，每一組監測點對應一個監測監控站，所述監測監控站每隔3-20米設置一組，本實施例中，所述巷道斷面的頂、底板和兩幫的中部採用打眼埋設螺栓的方法各布置I個監測點，在所述巷道從入口起算前80米，每6m設置一處監測監控站，從入口起算80m以後的地段每隔17m設置一處監測監控站；四個監測點分別布置在兩幫中部和頂、底中央，呈水平和十字分布；
[0033](3)利用所述監測監控站對所述巷道位移量實施實時監控，當巷道位移量達到以下條件時，實施二次注漿適時補強，提振工作阻力:
[0034]8%≥巷道位移量/巷道空間值≥6%。
[0035]實施例2發現，所述巷道表面裂縫較少、鼓包、炸皮現象較輕，採動影響小，根據預測不處於地壓來壓周期，且監測到巷道位移量/巷道空間值為7.5%，對圍巖實施復注漿。
[0036]實施例3
[0037]—種從疲勞阻力狀態中恢復工作阻力的煤礦巷道支護方法，包括如下步驟:
[0038](I)對圍巖或煤體採用錨杆進行錨注支護，得到首次支護的巷道；
[0039](2)在所述巷道斷面上設置至少4個為一組的監測點，使用固定測槍或鋼尺，每一組監測點對應一個監測監控站，所述監測監控站每隔3-20米設置一組，本實施例中，所述巷道斷面的頂、底板和兩幫的中部採用打眼埋設螺栓的方法各布置I個監測點，在所述巷道從入口起算前80米，每3m設置一處監測監控站，從入口起算80m以後的地段每隔15m設置一處監測監控站；四個監測點分別布置在兩幫中部和頂、底中央，呈水平和十字分布；
[0040](3)利用所述監測監控站對所述巷道位移量實施實時監控，當巷道位移量達到以下條件時，實施二次注漿適時補強，提振工作阻力:
[0041]8%≥巷道位移量/巷道空間值≥6%。
[0042]以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種從疲勞阻力狀態中恢復工作阻力的煤礦巷道支護方法，其特徵在於:包括如下步驟:(1)對圍巖或煤體採用錨杆進行錨注支護，得到首次支護的巷道；(2)在所述巷道斷面上設置至少4個為一組的監測點，使用固定測槍或鋼尺，每一組監測點對應一個監測監控站，所述監測監控站每隔3-20米設置一組；(3)利用所述監測監控站對所述巷道位移量實施實時監控，當巷道位移量達到以下條件時，實施二次注漿適時補強，提振工作阻力:8%≥巷道位移量/巷道空間值≥6% ；所說的巷道位移量，指巷道兩幫、頂、底與首次支護後穩定期相比，向巷道空間的延伸值，如果各部位位移量不相同時，取最大位移量為巷道位移量，所說的巷道空間值，指巷道高度、寬度中變化最大的一種的原始值。
2.根據權利要求1所述的一種從疲勞阻力狀態中恢復工作阻力的煤礦巷道支護方法，其特徵在於:所述巷道斷面的頂、底板和兩幫的中部採用打眼埋設螺栓的方法各布置I個監測點，在所述巷道從入口起算前80米，每3?IOm設置一處監測監控站，從入口起算80m以後的地段每隔15m?20m設置一處監測監控站。
3.根據權利要求2所述的一種從疲勞阻力狀態中恢復工作阻力的煤礦巷道支護方法，其特徵在於:四個監測點分別布置在兩幫中部和頂、底中央，呈水平和十字分布。
4.根據權利要求3所述的一種從疲勞阻力狀態中恢復工作阻力的煤礦巷道支護方法，其特徵在於:所述巷道表面裂縫較多、鼓包、炸皮現象較嚴重，採動影響較大，根據預測又處於地壓來壓周期，則監測到7% >巷道位移量/巷道空間值> 6%時，巷道支護處於疲勞阻力狀態，立即對圍巖實施復注眾。
5.根據權利要求3所述的一種從疲勞阻力狀態中恢復工作阻力的煤礦巷道支護方法，其特徵在於:所述巷道表面裂縫較少、鼓包、炸皮現象較輕，採動影響小，根據預測不處於地壓來壓周期，則監測到8% >巷道位移量/巷道空間值> 7%時，對圍巖實施復注漿。
【文檔編號】E21D11/10GK103437780SQ201310264841
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年6月25日 優先權日:2013年6月25日
【發明者】李明遠, 塗興子, 郭春生 申請人:淮北市平遠軟巖支護工程技術有限公司