软岩巷道锚梁支护方法与流程

本发明涉及软岩巷道锚梁支护方法。

背景技术：

龙口矿区是典型的第三纪“软岩”矿区，梁家煤矿位于龙口矿区的西北部，井田走向近东西，向南倾斜，煤层埋藏深度-80～-960米，井田煤系地层主要由泥岩、含油泥岩、粘土岩、炭质泥岩、油页岩、煤和砂岩组成。煤种为长焰煤，目前主要可采煤层为煤1、煤2、煤4。岩层单轴抗压强度5.3～44.3mpa，大部分小于20mpa，松散破碎，粘结力和内摩擦角小，自稳时间短，属松软的ⅳ、ⅴ类围岩，大部分岩层中含有蒙脱石、高岭土膨胀性矿物，岩石易吸水崩解，岩层具有流变特性，是典型的“三软”地层。

建矿初期，煤层埋藏浅，开采条件好，巷道压力显现不明显，采用锚网喷支护就能满足巷道支护需求。随着矿井的持续开采，开采范围不断扩大，深度的加大，巷道系统的日趋复杂，开采条件变差，采用锚喷支护巷道大面积破坏。尤其是受巷道压力影响，顶板下沉变形，周围围岩的不断移动来进行应力释放，造成了巷道的反复的失稳和破坏，极易造成顶板事故发生，软岩地层的支护更加困难。因此在原锚网喷支护的基础上，发明加工了锚梁，采用锚网喷梁联合支护工艺加强顶板支护，有效控制巷道顶板、腮部破坏以及顶板事故的发生。

软岩巷道冒顶通常是因顶板岩层沿巷道两腮向斜上方产生两条剪切裂隙，以及较大离层大于锚杆锚固长度，而锚网喷形成的支护体不足以维持离层覆岩的自重，稍有外力影响，即造成顶板离层覆岩沿两条剪切裂隙冒落，冒落体多为倒楔状。

技术实现要素：

为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种软岩巷道锚梁支护方法，本发明的技术方案是：软岩巷道锚梁支护方法：

（1）锚梁：采用u25型钢或u29型钢加工成弧形作为锚梁；

（2）在锚梁两个端头焊接挡板以便锚杆固定，防止锚杆脱落；

（3）在锚梁上安装3组或5组锚杆，每组锚杆由2根锚杆组成，两根锚杆间距为u型钢的宽度，锚杆为φ18mml2250mm螺纹钢锚杆，配φ23/600树脂药卷端头锚固，采用厚钢板加工的u型卡子固定在巷道顶板，中间一组锚杆垂直于顶板，两边锚杆与水平成夹角30～45°；

（4）每间距700-1000mm施打一个锚梁。

所述锚梁矢高为300-500mm，弧长为2800-3600mm。

支护机理

形成承压拱：由于锚杆的悬吊作用，固定锚梁的三组锚杆将巷道顶板沿锚梁及其固定锚杆锚固端之间形成一个整体的挤压承压拱，共同承压。

多点平衡支承作用：锚梁为刚性，使锚固锚杆通过锚梁均匀受力；同时锚梁能阻止顶板的局部变形，从而改善顶板受力状况，使顶板支护体尽可能地均匀受压。

板梁作用：根据上述巷道冒顶情况分析，冒落区通常为倒楔形，这样锚梁通过两端固定锚杆与水平呈30～45°夹角，深入帮部上覆相对稳定岩层，从冒落区以外将锚梁两端进行固定，形成板梁，将巷道顶部抬起，阻止其下沉。

本发明的有益效果为：本发明在软岩巷道支护方面取得了较大成功，减少支护与返修投入，避免了顶板事故的发生，同时锚梁回收经加工整形复新后可二次利用，节约了材料投入，提高了矿井经济效益；采用厚钢板加工的u型卡子固定在巷道顶板，有效地控制顶板下沉变形，对控制巷道顶板具有良好的支护效果；本发明是一种先进、简便易操作支护工艺，在软岩地质条件下有很高的推广价值。

附图说明

图1是本发明的主体结构示意图。

图2是本发明锚梁结构示意图。

图3是一组锚杆结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

参见图1、图2和图3，本发明涉及一种软岩巷道锚梁支护方法：

（1）锚梁：采用u25型钢或u29型钢加工成弧形作为锚梁1，所述锚梁1矢高为300-500mm，弧长为2800-3600mm；

（2）在锚梁1两个端头焊接挡板2以便锚杆3固定，防止锚杆3脱落；

（3）在锚梁1上安装3组锚杆3，每组锚杆3由2根锚杆3组成，两根锚杆3间距为u型钢的宽度，锚杆3为φ18mml2250mm螺纹钢锚杆，配φ23/600树脂药卷端头锚固，采用厚钢板加工的u型卡子4固定在巷道顶板，中间一组锚杆3垂直于顶板，两边锚杆3与水平成夹角30～45°；

（4）每间距700-1000mm施打一个锚梁1。

首先施打中间一组锚杆3，把锚梁1送到两根锚杆3之间，上u型卡子4、螺帽，中间一组锚杆3上好螺帽后，临时固定住锚梁1，然后根据中、腰线调整好锚梁1间距与水平，最后施打两边的两组锚杆3。每间距700-1000mm施打一个锚梁1，形成锚梁支护。

技术特征：

技术总结
本发明涉及软岩巷道锚梁支护方法，在锚梁上安装3组锚杆，每组锚杆由2根锚杆组成，两根锚杆间距为U型钢的宽度，锚杆为φ18mmL2250mm螺纹钢锚杆，配φ23/600树脂药卷端头锚固，采用厚钢板加工的U型卡子固定在巷道顶板，中间一组锚杆垂直于顶板，两边锚杆与水平成夹角30～45°。本发明有效地控制顶板下沉变形，对控制巷道顶板具有良好的支护效果，节约了材料投入，提高了矿井经济效益。

技术研发人员：董华旭;丁国利;姜作华;刘亚平;李冠军;马帝涛;郝友义
受保护的技术使用者：龙口矿业集团有限公司
技术研发日：2018.09.17
技术公布日：2019.01.04