一种井下巷道整体碹体支护方法与流程

文档序号:25529083发布日期:2021-06-18 20:20阅读:135来源:国知局

本发明涉及一种支护方法,具体涉及一种井下巷道整体碹体支护方法,属于井下巷道支护技术领域。



背景技术:

梅山铁矿井下的矿石区域的采矿巷道岩石状况比较稳固,基本采用素喷混凝土的方式就可以满足顶帮安全的要求,但是井下边部采矿退路、进回风巷道等岩石状况比较差的区域,采用普通的素喷混凝土的支护方式不能满足巷道顶帮安全的要求,因此,迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。



技术实现要素:

本发明正是针对现有技术中存在的问题,提供一种井下巷道整体碹体支护方法,该技术方案提供一种井下巷道带高强锚杆、特制u型钩和网片的整体碹体支护的方法,主要适用于井下边部退路、进回风巷等岩石状况比较差的区域,可以有效提高破碎和岩石状况较差的巷道顶帮的支护效果,改善采区的安全生产环境。

为了实现上述目的,本发明的技术方案如下,一种井下巷道整体碹体支护方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

步骤1:完成巷道破碎区域顶帮浮石的撬查,可以使用高压风或高压水配合将顶帮明显的浮石、开裂的滑层、破碎裂隙内的渣石全部撬查干净,防止浮石被隐藏在后期的支护层内,消除支护隐患;

步骤2:在撬查干净的巷道内自巷道底角沿着两帮上至顶板喷射一层厚度不小于5cm的混凝土,作为临时支护,并养护7天,遇到裂隙破碎区域要用混凝土将裂隙区域填满充实,混凝土技术要求:抗压强度不小于c20,坍落度为100~150mm,回弹率≤15%;

步骤3:自巷道底角沿着两帮上至顶板,使用凿岩机施工锚杆生根钻孔,钻孔垂直于巷道帮壁,孔径40mm,孔深1.8m,锚杆孔呈梅花形布置,孔间距1.0m,排间距1.0m,孔内岩渣积水要清洗干净;

步骤4:使用特制的高强钢压制成的管缝、张裂型锚杆,配合钢板垫片和特制锚网片进行加固处理,使用套有垫片的锚杆将网片固定在巷道帮壁上,确保锚杆能够贯穿破碎岩体,并深入稳定基岩,每张网片上要不少于6根锚杆,锚网片之间搭接宽度不小于0.5m,网片和破碎的帮壁间距不大于3cm,网片上部要全部覆盖顶板、两帮侧壁、下部要紧贴巷道底角,每个锚杆孔内埋设带有非电雷管的特制高强度u型钩子,起爆非电雷管将高强度u型钩子和爆破形成的球型仓体内的渣石混杂成一体;

步骤5:使用注浆机对每根锚杆中空内部进行满注浆,多余的混凝土通过锚杆一侧一条长1.8m、宽0.03m的张裂缝溢出并流入充实锚杆根部的球型仓体内,将仓体内的u型钩子和渣石胶结固定成整体,同步混凝土充实到岩体内破碎、裂隙的空间内,混凝土能够将岩体内破碎、裂隙空间重新固结,消除支护的盲区,确保锚固强度满足安全要求;

步骤6:对扎好的钢筋网进行喷浆支护,并将外露的锚杆、垫片和钢筋网用混凝土全部覆盖,最终确保顶帮的喷浆层厚度不小于15cm,养护28天后,整体钢筋混凝土碹体的整体强度≥c30,强度大于国家规定井下混凝土支护强度≥c20的技术要求;

步骤7:对裂隙、破碎区域的顶帮形成了一种带高强度锚杆、特制u型钩锚固+特制网片的整体喷射混凝土碹体支护,可以对裂隙破碎区域的巷道安全作业提供非常好的支护保障。

作为本发明的一种改进,所述步骤4中高强钢压制成的管缝、张裂型锚杆具体如下,长1.8m,外径39.5mm,内径33.5mm,管壁厚度3mm,锚杆一侧有一条长1.8m、宽0.03m的张裂缝,分别使用直径5mm的圆钢压制成的钢圈将锚杆两个端部进行固定,钢圈和锚杆满焊接固定,深入基岩的钢圈能够起到增强锚杆和基岩的摩擦力,外露孔外的钢圈起到固定垫片和锚网作用,增强锚固效果。

作为本发明的一种改进,所述步骤4中钢板垫片如下:长40cm、宽40cm,垫片厚度2cm,垫片中心冲击出一个凸起的穿孔,孔径40mm,凸起穿孔顶部高出垫片上表面5cm,垫片起到连接锚杆和锚网片的作用,且可以固定锚杆和网片。

作为本发明的一种改进,所述特制锚网片具体如下:网片尺寸长3.0m、宽2.0m,网片使用直径8mm的圆钢上下、间隔交错搭接成网度@200mm网片,每个圆钢搭接处均焊接牢固,网片的整体强度较高,圆钢上下、间隔交错布置方式可以消除常规的圆钢上下布置的网片容易崩裂的隐患。

作为本发明的一种改进,所述步骤4中,每个锚杆孔内埋设带有非电雷管的特制高强度u型钩子:在每个装有管缝、张裂型锚杆的孔内,送入一发非电雷管,非电雷管端头捆扎好6个高强钢制成的直径5mm的u型钩子,u型钩子和8#铁丝焊接成整体,制成的6个钩子在雷管端头均匀分布,相邻钩子间的夹角为60°,钩子端部起勾头作用的长度为15cm,将带有u型钩子的雷管通过管缝、张裂锚杆的杆腔送入锚杆孔底,将6根u型钩子的另一端铁丝和布置在孔口的管缝、张裂锚杆端焊接固定成整体,饱满焊接长度不小于5cm。

作为本发明的一种改进,所述步骤4中,起爆非电雷管将高强度u型钩子和爆破形成的球型仓体内的渣石混杂成一体:集中起爆每个锚杆孔内的非电雷管,起爆后锚杆孔的底部形成一个直径约为10-15cm的球型仓体,仓体内的碎渣石充填在球型仓体内,捆扎在雷管上的6个u型钩子和破碎完的碎渣石混杂在一体,依靠混在在渣石内6个u型钩子对管缝、张裂型锚杆形成强力的牵引、固定作用,防止锚杆体脱落,增大锚固强度。

相对于现有技术,本发明具有如下优点,1)该技术方案采用井下巷道带高强锚杆、特制u型钩和网片的整体碹体支护的方法,主要适用于井下边部退路、进回风巷等岩石状况比较差的区域,可以有效提高破碎和岩石状况较差的巷道顶帮的支护效果,改善采区的安全生产环境;2)所述步骤4中高强钢压制成的管缝、张裂型锚杆具体如下,长1.8m,外径39.5mm,内径33.5mm,管壁厚度3mm,锚杆一侧有一条长1.8m、宽0.03m的张裂缝,分别使用直径5mm的圆钢压制成的钢圈将锚杆两个端部进行固定,钢圈和锚杆满焊接固定,深入基岩的钢圈能够起到增强锚杆和基岩的摩擦力,外露孔外的钢圈起到固定垫片和锚网作用,增强锚固效果。3)该方案所述步骤4中钢板垫片如下:长40cm、宽40cm,垫片厚度2cm,垫片中心冲击出一个凸起的穿孔,孔径40mm,凸起穿孔顶部高出垫片上表面5cm,垫片起到连接锚杆和锚网片的作用,且可以固定锚杆和网片;4)该方案所述特制锚网片具体如下:网片尺寸长3.0m、宽2.0m,网片使用直径8mm的圆钢上下、间隔交错搭接成网度@200mm网片,每个圆钢搭接处均焊接牢固,网片的整体强度较高,圆钢上下、间隔交错布置方式可以消除常规的圆钢上下布置的网片容易崩裂的隐患。

具体实施方式:

为了加深对本发明的理解,下面实施例对本发明做详细的说明。

实施例1,一种井下巷道整体碹体支护方法,所述方法包括以下步骤:

步骤1:完成巷道破碎区域顶帮浮石的撬查,可以使用高压风或高压水配合将顶帮明显的浮石、开裂的滑层、破碎裂隙内的渣石全部撬查干净,防止浮石被隐藏在后期的支护层内,消除支护隐患;

步骤2:在撬查干净的巷道内自巷道底角沿着两帮上至顶板喷射一层厚度不小于5cm的混凝土,作为临时支护,并养护7天,遇到裂隙破碎区域要用混凝土将裂隙区域填满充实,混凝土技术要求:抗压强度不小于c20,坍落度为100~150mm,回弹率≤15%;

步骤3:自巷道底角沿着两帮上至顶板,使用凿岩机施工锚杆生根钻孔,钻孔垂直于巷道帮壁,孔径40mm,孔深1.8m,锚杆孔呈梅花形布置,孔间距1.0m,排间距1.0m,孔内岩渣积水要清洗干净;

步骤4:使用特制的高强钢压制成的管缝、张裂型锚杆,配合钢板垫片和特制锚网片进行加固处理,使用套有垫片的锚杆将网片固定在巷道帮壁上,确保锚杆能够贯穿破碎岩体,并深入稳定基岩,每张网片上要不少于6根锚杆,锚网片之间搭接宽度不小于0.5m,网片和破碎的帮壁间距不大于3cm,网片上部要全部覆盖顶板、两帮侧壁、下部要紧贴巷道底角,每个锚杆孔内埋设带有非电雷管的特制高强度u型钩子,起爆非电雷管将高强度u型钩子和爆破形成的球型仓体内的渣石混杂成一体;

其中,所述步骤4中高强钢压制成的管缝、张裂型锚杆具体如下,长1.8m,外径39.5mm,内径33.5mm,管壁厚度3mm,锚杆一侧有一条长1.8m、宽0.03m的张裂缝,分别使用直径5mm的圆钢压制成的钢圈将锚杆两个端部进行固定,钢圈和锚杆满焊接固定,深入基岩的钢圈能够起到增强锚杆和基岩的摩擦力,外露孔外的钢圈起到固定垫片和锚网作用,增强锚固效果。所述步骤4中钢板垫片如下:长40cm、宽40cm,垫片厚度2cm,垫片中心冲击出一个凸起的穿孔,孔径40mm,凸起穿孔顶部高出垫片上表面5cm,垫片起到连接锚杆和锚网片的作用,且可以固定锚杆和网片。

所述特制锚网片具体如下:网片尺寸长3.0m、宽2.0m,网片使用直径8mm的圆钢上下、间隔交错搭接成网度@200mm网片,每个圆钢搭接处均焊接牢固,网片的整体强度较高,圆钢上下、间隔交错布置方式可以消除常规的圆钢上下布置的网片容易崩裂的隐患。

所述步骤4中,每个锚杆孔内埋设带有非电雷管的特制高强度u型钩子:在每个装有管缝、张裂型锚杆的孔内,送入一发非电雷管,非电雷管端头捆扎好6个高强钢制成的直径5mm的u型钩子,u型钩子和8#铁丝焊接成整体,制成的6个钩子在雷管端头均匀分布,相邻钩子间的夹角为60°,钩子端部起勾头作用的长度为15cm,将带有u型钩子的雷管通过管缝、张裂锚杆的杆腔送入锚杆孔底,将6根u型钩子的另一端铁丝和布置在孔口的管缝、张裂锚杆端焊接固定成整体,饱满焊接长度不小于5cm。

所述步骤4中,起爆非电雷管将高强度u型钩子和爆破形成的球型仓体内的渣石混杂成一体:集中起爆每个锚杆孔内的非电雷管,起爆后锚杆孔的底部形成一个直径约为10-15cm的球型仓体,仓体内的碎渣石充填在球型仓体内,捆扎在雷管上的6个u型钩子和破碎完的碎渣石混杂在一体,依靠混在在渣石内6个u型钩子对管缝、张裂型锚杆形成强力的牵引、固定作用,防止锚杆体脱落,增大锚固强度。

步骤5:使用注浆机对每根锚杆中空内部进行满注浆,多余的混凝土通过锚杆一侧一条长1.8m、宽0.03m的张裂缝溢出并流入充实锚杆根部的球型仓体内,将仓体内的u型钩子和渣石胶结固定成整体,同步混凝土充实到岩体内破碎、裂隙的空间内,混凝土能够将岩体内破碎、裂隙空间重新固结,消除支护的盲区,确保锚固强度满足安全要求;

步骤6:对扎好的钢筋网进行喷浆支护,并将外露的锚杆、垫片和钢筋网用混凝土全部覆盖,最终确保顶帮的喷浆层厚度不小于15cm,养护28天后,整体钢筋混凝土碹体的整体强度≥c30,强度大于国家规定井下混凝土支护强度≥c20的技术要求;

步骤7:对裂隙、破碎区域的顶帮形成了一种带高强度锚杆、特制u型钩锚固+特制网片的整体喷射混凝土碹体支护,可以对裂隙破碎区域的巷道安全作业提供非常好的支护保障。

需要说明的是上述实施例,并非用来限定本发明的保护范围,在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。

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