专利名称：一种突出危险煤层石门揭煤加固方法
技术领域：
本发明涉及一种突出危险煤层石门揭煤加固方法，尤其适用于iir中有突出危险性、7jC平厚度在8m以内的煤层石门十规揭煤。
背景技术：
突出危险矿井中石门揭煤时最容易发生规模强度大的突出，严重制约矿井安全 十魏生产，造麟掘失调，给人们的心理也造,重阴影。目前，有突出危险性的石门揭^^取加固方法时，主要^131钻孔向麟体内注入加固材料，翻金属骨 架的辅助措施。由于，单^M:加固不能卸除加固圈层内部的高地应力或瓦斯压力， 而且形成的单纯的加固体虽然弓驢提高了，但是一旦破坏，力口固体的承载能力将严 重斷氐，而削弱了加固的效果，不能有 姚抗揭煤时的冲击，而使衛慰紅作更危 险。而金属骨架在f顿过程中至少有一端没有固定，而M属骨架和;J:線体之间没 有粘结在一起，在，体发生 时主要是金属骨架依靠其抗弯^^抵抛^体的 变形，抵抗 i^较差；it[^卜金属骨架也不能施加预拉力，这#^1^体 的初始 阶段，由于金属骨架不能有安 ^^体的变形，^体一旦变形，其自身的承载 能力将严重降低，形成很大的安全隐患，而容易发生突出。itW卜，当纟聽比较松软， 钻孔成型困难，不能有效将骨架送入到预先设计位置，而不育站到预期防突目的。发明内容技术问题本发明的目的是樹共一种突出危险廳石门揭煤加固方法，M排 放瓦離卩除i赃力，采用锚索加固麟体，从而有^dffi:揭煤时的突出和冲击，达 到，^I揭煤的目的。技术方案本发明的突出危险煤层石门揭煤加固方法a、 在^g巨离煤层约10m时，向煤层方向钻孔，并抽排瓦斯；b、 被巨离煤层一戯巨离L处，对髓两帮r^一段深度b,形j^g^区；c、 在超挖区内沿垂直于煤层或平行于^t方向施工一排或两排锚索至煤层顶 板，荆呆持锚索预拉力为其抗拉5踱的0.54.8倍；d、 再向煤层方向钻孔，向钻孔内注鄉煤层进行加固；e、 按常规方法掘进，并穿过煤层駄顶板2m，完成揭虹作。 戶舰一定距离L约为3 m;戶腿的，两帮nS的深度b约为0.8~1.3 m。 有益效果本发明Mil在M前方^体的周围施工锚索，并在该区域钻孔注浆再7効Q固，形^^似钢筋源肚结构的力個区，从而有效提高了力鹏区的纟雖和 柔韧度，而倉,有^^[揭煤时的突出和冲击作用，确保揭煤安全。由于锚索具有 鹏力，在麟体郷的初始时刻，锚索就育嫩依靠其抗拉鹏来繊麟体的变 形，阻碍加固区内腊体的郷，提高腊体内加固区的主动承载能力。此外由于 加固区内锚索的存在，其柔韧性大大提高，即{妙睏区内麟体初始时刻产生了破 坏，但是由刊苗索和驗体粘结在一起，使得加固区内的麟体形成一个衝本，从 而锚索和加固区内的蝶体一起繊揭煤时亥啲冲击作用，大大提高了J鹏突出的 育巨力。iM卜，施工锚索时不存在塌孔而无法駄的5嫁，所以 工金属骨架更容 易，可行性更强。本方法在保证錢揭煤盼瞎况下，能^1>消突工禾疆20°/"0%， ^>瓦斯抽放时间，縮短施工周期，安全揭,度提高25°/r50%，具广泛的实 用性。
图1是本发明突出危险煤层石门揭煤加固结构示意亂 图2是图1的A-A剖面图； 图3是图1的B-B剖面图。图中l-廳，2-加固圈，3-锚索，4-鹏区，5-離。
具体实施方式
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的描述本发明的突出危险煤层石门揭煤加固方法，根据i顿勘^^共的揭煤点附近的 地质瞎况，根据煤层厚度、倾角、走向、瓦斯参数，水文瞎况，繊5的走向、尺 寸以及其他在施工中有要求的参数，制定详细揭煤方案，做好揭煤前的准备工作， 用常规方法处理揭煤点的裂隙瓦斯，水等危险因素，确保其不会对揭;)d作造成影 响。首5fe^^iffi头驟体卸压，在纖5距离;):親1约10 m时再次测定煤层相 关参数，向煤层1方向钻 L^驟体卸压，糊放或排方娜头及周围^8m范围之内的瓦斯，也可以i顿高J^K力割缝技术对酷体进行割缝卸压。在f始相关》封见的条件下继续掘进到距离煤层1距离L为3 m左右停止掘进，并在石门的顶和两帮 ^T^深度为0.8-1.3 m,形^fg区4，之后^^挖区4均匀施工锚索3，并使得 锚索3两端分别固定在煤层顶底^S更岩层内至少为0.5 m，预应力达到锚索3抗 拉3驢极限的0.5^0.8之间，锚索3和巷道5的夹角主要受到巷道5和煤层1之间夹 角的影响，尽量使锚索垂直于煤层。当巷道5跨度小于2.5 m, 较硬，突出危 险性较小时，石门顶和两帮扩挖深度取小值，并可以只施工一排锚索3，当，5 跨離过2,5m时，r^深度取大值，艘求施工两排锚索3，鄉睏定在在鹏 区4内0.4^).6111和0.9~1.2111处。锚索3间距为0.15M),3m，当煤M1^软，地质构 造复杂，突出危险性较大时，间距取小值，当iM构造简单， 较硬，突出危险 性较小时，间距取大值。根据现场的实际瞎况，如果突出危险粗艮大，可以适当增 加锚索的排数，锚索在锚固时，在现场允许的斜牛下尽M^用全穩苗固。锚索3施 工之后对麟体进行注浆加固，力口固圈2的厚度为離5尺寸的0.^4倍。例如， 圆形麟的直径为4m，贝咖固强圈2的厚度应为1.6^4m。但当注浆区域不能鶴 锚索锚固区域时，应当增大注浆区域的范围，直到注浆区域能覆盖锚索锚固区域范 围。锚索的一端ffl^区4内，另一端要求锚固在深入到煤层顶板内部0.5m左右。 在向煤层打钻 L并准备进份主^前需要用常规方法圭棍其余所有多余的钻孔，以 防浆游卜漏。注浆孔间距原则上要求不大于钻孔注浆有效影响半径， 一定不能大于 钻孔注浆有^條响判5的1.5倍，确保注入浆液要能全面均匀覆盖離5周围。当 加固材粋疑固之后，需要检测加固效果。在实施注浆加固区域再钻孔，钻孔要求在 初始注浆钻孔的中间位置，钻孔施工之后，按照常规方法封孔并注水泥桨，若浆液 倉巨够顺利ftA，则说明加固效果不理想，需要重向注浆区域裕卜打钻孔，并再次注 浆加固。当浆液不育嫩顺利注入时，说明注浆效果达标。等待浆液都疑固之后，按 照常规的揭煤方法掘进離并駄顶板2m，完成石门揭煤工作。在齡石门揭煤 的过程中要及时进行支护。
权利要求
1.一种突出危险煤层石门揭煤加固方法，其特征在于a、在巷道(5)距离煤层(1)约10m时，向煤层(1)方向钻孔，并抽排瓦斯；b、在距离煤层(1)一定距离L处，对巷道(5)的顶和两帮扩挖一段深度b，形成超挖区(4)；c、在超挖区(4)内沿垂直于煤层(1)或平行于巷道(5)方向施工一排或两排锚索(3)至煤层顶板，并保持锚索预拉力为其抗拉强度的0.5～0.8倍；d、再向煤层(1)方向钻孔，向钻孔内注浆对煤层(1)进行加固，加固圈的厚度为巷道尺寸的0.4～1倍；e、按常规方法掘进，并穿过煤层(1)进入顶板2m，完成揭煤工作。
2. 根据权利要求1戶腿的突出危险煤层石门揭煤加固方法，^#征在于戶腿 一定距离L约为3m。
3 根据权利要求1戶腿的突出危险煤层石门揭煤加固方法，其特征在于戶腿 的皿(5)两帮r^的深度b约为0.8 13m。
全文摘要
一种突出危险煤层石门揭煤加固方法，最适用于煤矿中有突出危险性、水平厚度在8m以内的煤层石门快速揭煤。通过先打钻预抽石门前方煤层的瓦斯，降低其含量和瓦斯潜能，之后在石门周边制造一个厚度为石门尺寸0.4～1倍厚度的加固圈，并辅助锚索共同加固，有效提高煤层加固效果，达到安全揭煤的目的。在加固圈内部先打排放钻孔，控制巷道两侧4～8m以内的距离，并接管抽放，降低瓦斯压力，减缓高瓦斯压力对煤层的破坏作用。排放瓦斯之后将相关瓦斯排放钻孔作为注浆钻孔，并在石门周围均与注入加固材料加固煤岩，形成有骨架的加固体结构，增强加固效果。确保安全揭煤的条件下，能减少消突工程量20％～40％。减少瓦斯抽放时间，缩短施工周期，安全揭煤速度提高25％～50％。
文档编号E21F7/00GK101603431SQ200910182118
公开日2009年12月16日 申请日期2009年7月14日 优先权日2009年7月14日
发明者吴海进, 威 杨, 林柏泉, 成 翟 申请人:中国矿业大学