一种针对于冲击地压支护的括隙支护方法及注浆支护工艺与流程

本发明属于煤矿用支护技术领域，特为冲击地压巷道设计，具体为一种针对于冲击地压支护的括隙支护方法及注浆支护工艺。

背景技术：

煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间，通常包括巷道、井硐和采掘面等等。煤矿巷道是在地表与矿体之间钻凿出的各种通路，用来运矿、通风、排水、行人以及为冶金设备采出矿石新开凿的各种必要准备通路。随着技术的发展，煤矿巷道支护经历了木支护、砌碹支护、型钢架棚支护到锚杆网索支护的过程，锚杆网索支护作为一种新型的支护手段，属于一种主动支护方式，可以阻止巷道侧壁的变形，锚杆注浆是其中重要的一部分，通过向围岩裂隙中注入能胶结破碎岩石的浆液，实现对围岩体的补强，因而在实践中岩石的裂隙被激发的效果越好，围岩的胶结强度就会越高，同时还具有泄压的功能，岩体内部应力的传递需要一定的路径，而岩体内的裂隙，正是应力流经的这种途径，一般说来，相应的裂隙越丰富，应力丧失的就越快。目前在巷道的锚杆网索支护前，需要采取相应措施增大围岩中的弱面而提高其空隙度，以利于原岩应力的释放和注浆浆液的流经线路通畅，从而达到释放围岩内部应力和提高注浆后围岩的胶结范围，稳定围岩的目的。

技术实现要素：

现有的扩隙是在支护前进行的，巷道在扩隙过程中存在侧壁脱落风险，现在的扩隙方法，就是用风镐捶打巷道墙壁，使用震动的方法扩隙，但是效果不好，扩隙范围小，只能深入巷道壁内部很浅的部分，注浆的时候，无法达到想要的效果，无法形成较厚的层体。本发明提供了一种针对于冲击地压支护的括隙支护方法及注浆支护工艺，在括隙的同时进行支护，二者配合施工，增大安全性的同时可对巷道深处进行扩隙。

本发明提供如下技术方案：

一种针对于冲击地压支护的括隙支护方法及注浆支护工艺，包括有巷道，所述巷道包括有巷顶和巷帮，所述巷道内设置有加固组件和锚杆索网组件，两组的所述巷帮侧面底端对称开设有加固沟槽；所述加固组件包括有加固钢绳、加固网孔、加固锚杆、加固片和加固螺母，所述加固网孔有多组加固钢绳编制而成，所述加固锚杆穿过加固网孔设置在加固沟槽侧壁，所述加固片套接在加固锚杆侧壁上，所述加固螺母螺纹安装在加固锚杆侧壁上；所述锚杆索网组件包括有锚索钢绳、锚索网孔、锚索锚杆、锚索片和锚索螺母，所述锚索网孔由多组锚索钢绳编制而成，所述锚索锚杆穿过锚索网孔设置在巷道内侧，所述锚索片套接在锚索锚杆侧壁上，所述锚索螺母螺纹安装在锚索锚杆侧壁上；所述加固锚杆内部为中空腔，所述中空腔内壁上开设有内螺纹，所述中空腔内壁在内螺纹间隔处等间距设置有出浆槽，所述中空腔内部安装有空心内杆，所述空心内杆侧壁上配合开设有外螺纹，所述空心内杆侧壁上在外螺纹间隔处开设有漏浆槽，所述空心内杆底端连通有中空钻头，所述空心内杆顶端开设有转动槽，所述转动槽内部插接有转动件，所述转动件包括有转动杆和转动盘，所述转动盘固定在转动杆顶端，所述转动盘顶端中心开设有驱动槽。

其中，所述加固沟槽的竖直截面为直角梯形且直角梯形底边长大于加固锚杆的长度。

其中，所述加固片的长度大于加固网孔的长度，所述加固片的宽度大于加固网孔的宽度。

其中，所述锚索网孔的尺寸小于加固网孔的尺寸，所述加固网孔的密集程度大于锚索网孔，所述锚索锚杆包括有深度较小的表层锚杆和深度较大的深层锚杆。

其中，所述锚索片的长度大于锚索网孔的长度，所述锚索片的宽度大于锚索网孔的宽度。

其中，所述空心内杆的长度等于加固锚杆的长度，所述外螺纹自空心内杆底端设置且长度小于空心内杆的长度。

其中，所述贯穿孔共有两组且对称设置，所述延伸杆的长度等于竖向滑槽底端至竖板顶端的垂直距离。

其中，所述转动槽和驱动槽均为为十字槽且共有六组圆周均匀设置在空心内杆顶端，所述转动杆为和转动槽配合的十字杆。

其中，一种针对于冲击地压支护的括隙支护方法及注浆支护工艺，包括如下步骤：

s1，预先加固：在巷道底角两侧外设加固沟槽，在加固沟槽与巷帮交界的侧壁进行加固锚杆的布设，进行加固组件的安装，固定后喷浆覆盖加固组件和加固片外侧面平齐，喷浆完成后通过加固锚杆进行注浆，通过加固组件对巷道底部进行预先加固；

s2，锚杆索网支护：对巷顶和巷帮进行锚索锚杆的布设，进行锚杆索网组件的安装，固定后喷浆覆盖锚杆索网组件和锚索片外侧面平齐，锚索锚杆分为表层锚杆和深层锚杆，进行初步支护；

s3，表层扩隙：通过声波发生器，利用声波进行巷道表层较浅位置的声波震动扩隙；

s4，表层注浆：在表层扩隙后，利用s中的表层锚杆进行巷道侧壁较浅位置的注浆；

s5，深层扩隙：当表层内的浆液强度提升后，再次利用声波发生器，调整参数，利用声波进行巷道深层位置的声波震动扩隙；

s6，深层注浆：在深层扩隙后，利用s中的深层锚杆进行巷道深层位置的注浆；

s7，混凝土填充：对加固沟槽进行混凝土填充，使其和巷道底端平齐。

其中，一种针对于冲击地压支护的括隙支护方法及注浆支护工艺，包括如下步骤：

步骤一，加固锚杆深层注浆：在利用加固锚杆进行注浆时，利用外部十字形接头和驱动槽的配合，带动转动盘转动，使得转动杆驱动空心内杆转动，进而将空心内杆自加固锚杆内推出，在中空钻头的配合下，空心内杆钻入深处，通过漏浆槽进行深层注浆；

步骤二，加固锚杆表层注浆：当深层注浆的浆液强度提升后，利用加固锚杆上的出浆槽进行表层注浆。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置加固组件和锚杆索网组件，利用二者的配合，在巷道底角两侧外设加固沟槽，在加固沟槽与巷帮交界的侧壁进行加固锚杆的布设，进行加固组件的安装，固定后喷浆覆盖加固组件和加固片外侧面平齐，喷浆完成后通过加固锚杆进行注浆，通过加固组件对巷道底部进行预先加固，在注浆的过程中，先进行深层注浆，在进行表层注浆，对巷顶和巷帮进行锚索锚杆的布设，进行锚杆索网组件的安装，固定后喷浆覆盖锚杆索网组件和锚索片外侧面平齐，锚索锚杆分为表层锚杆和深层锚杆，进行初步支护，通过声波发生器，利用声波进行巷道表层较浅位置的声波震动扩隙，在表层扩隙后，利用表层锚杆进行巷道侧壁较浅位置的注浆，当表层内的浆液强度提升后，再次利用声波发生器，调整参数，利用声波进行巷道深层位置的声波震动扩隙，在深层扩隙后，利用深层锚杆进行巷道深层位置的注浆，最后对加固沟槽进行混凝土填充，使其和巷道底端平齐，实现对巷道的加固，在括隙的同时进行支护，二者配合施工，增大安全性的同时可对巷道深处进行扩隙。

该装置/方法中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明加固组件结构示意图；

图3为本发明锚杆索网组件结构示意图；

图4为本发明加固锚杆结构示意图；

图5为本发明加固锚杆剖面结构示意图；

图6为本发明空心内锚杆结构示意图；

图7为本发明转动件结构示意图。

图中：1、巷顶；2、巷帮；3、加固组件；300、加固钢绳；301、加固网孔；302、加固锚杆；303、加固片；304、加固螺母；4、锚杆索网组件；400、锚索钢绳；401、锚索网孔；402、锚索锚杆；403、锚索片；404、锚索螺母；5、加固沟槽；6、内螺纹；7、出浆槽；8、空心内杆；9、外螺纹；10、中空钻头；11、转动槽；12、转动杆；13、转动盘；14、驱动槽。

具体实施方式

请参阅图1-图7，本发明提供以下技术方案：

一种针对于冲击地压支护的括隙支护方法及注浆支护工艺，包括有巷道，所述巷道包括有巷顶（1）和巷帮（2），所述巷道内设置有加固组件（3）和锚杆索网组件（4），两组的所述巷帮（2）侧面底端对称开设有加固沟槽（5）；所述加固组件（3）包括有加固钢绳（300）、加固网孔（301）、加固锚杆（302）、加固片（303）和加固螺母（304），所述加固网孔（301）有多组加固钢绳（300）编制而成，所述加固锚杆（302）穿过加固网孔（301）设置在加固沟槽（5）侧壁，所述加固片（303）套接在加固锚杆（302）侧壁上，所述加固螺母（304）螺纹安装在加固锚杆（302）侧壁上；所述锚杆索网组件（4）包括有锚索钢绳（400）、锚索网孔（401）、锚索锚杆（402）、锚索片（403）和锚索螺母（404），所述锚索网孔（401）由多组锚索钢绳（400）编制而成，所述锚索锚杆（402）穿过锚索网孔（401）设置在巷道内侧，所述锚索片（403）套接在锚索锚杆（402）侧壁上，所述锚索螺母（404）螺纹安装在锚索锚杆（402）侧壁上；所述加固锚杆（302）内部为中空腔，所述中空腔内壁上开设有内螺纹（6），所述中空腔内壁在内螺纹（6）间隔处等间距设置有出浆槽（7），所述中空腔内部安装有空心内杆（8），所述空心内杆（8）侧壁上配合开设有外螺纹（9），所述空心内杆（8）侧壁上在外螺纹（9）间隔处开设有漏浆槽，所述空心内杆（8）底端连通有中空钻头（10），所述空心内杆（8）顶端开设有转动槽（11），所述转动槽（11）内部插接有转动件，所述转动件包括有转动杆（12）和转动盘（13），所述转动盘（13）固定在转动杆（12）顶端，所述转动盘（13）顶端中心开设有驱动槽（14）。

所述加固沟槽（5）的竖直截面为直角梯形且直角梯形底边长大于加固锚杆（302）的长度，所述加固沟槽（5）靠近巷帮（2）的侧面和巷帮（2）侧面位于同一竖直面，便于加固组件（3）的布设。

所述加固片（303）的长度大于加固网孔（301）的长度，所述加固片（303）的宽度大于加固网孔（301）的宽度，确保在通过加固片（303）和加固螺母（304）对加固锚杆（302）进行固定时加固片（303）压紧加固钢绳（300）。

所述锚索网孔（401）的尺寸小于加固网孔（301）的尺寸，所述加固网孔（301）的密集程度大于锚索网孔（401），所述锚索锚杆（402）包括有深度较小的表层锚杆和深度较大的深层锚杆，密集设置的所述加固网孔（301）在对加固沟槽（5）进行加固时，提高了加固的强度。

所述锚索片（403）的长度大于锚索网孔（401）的长度，所述锚索片（403）的宽度大于锚索网孔（401）的宽度，确保在通过锚索片（403）和锚索螺母（404）对锚索锚杆（402）进行加固时锚索片（403）压紧锚索钢绳（400）。

所述空心内杆（8）的长度等于加固锚杆（302）的长度，所述外螺纹（9）自空心内杆（8）底端设置且长度小于空心内杆（8）的长度，在利用外螺纹（9）和内螺纹（6）的螺纹配合驱动空心内杆（8）伸出加固锚杆（302）时，避免空心内杆（8）和加固锚杆（302）完全分离。

所述中空钻头（10）底端直径小于空心内杆（8）的直径，所述中空钻头（10）顶端直径等于空心内杆（8）直径，在中空钻头（10）转动工作时，其底端钻社位置不和加固锚杆（302）内部的中空腔接触，便于其自加固锚杆（302）内伸出。

所述转动槽（11）和驱动槽（14）均为为十字槽且共有六组圆周均匀设置在空心内杆（8）顶端，所述转动杆（12）为和转动槽（11）配合的十字杆，利用外部的十字形接头和驱动槽（14）的配合，带动转动盘（13）转动，使得转动杆（12）驱动空心内杆（8）转动，进而将空心内杆（8）自加固锚杆（302）内推出。

一种针对于冲击地压支护的括隙支护方法及注浆支护工艺，包括如下步骤：

s1，预先加固：在巷道底角两侧外设加固沟槽（5），在加固沟槽（5）与巷帮（2）交界的侧壁进行加固锚杆（302）的布设，进行加固组件（3）的安装，固定后喷浆覆盖加固组件（3）和加固片（303）外侧面平齐，喷浆完成后通过加固锚杆（302）进行注浆，通过加固组件（3）对巷道底部进行预先加固；

s2，锚杆索网支护：对巷顶（1）和巷帮（2）进行锚索锚杆（402）的布设，进行锚杆索网组件（4）的安装，固定后喷浆覆盖锚杆索网组件（4）和锚索片（403）外侧面平齐，锚索锚杆（402）分为表层锚杆和深层锚杆，进行初步支护；

s3，表层扩隙：通过声波发生器，利用声波进行巷道表层较浅位置的声波震动扩隙；

s4，表层注浆：在表层扩隙后，利用s2中的表层锚杆进行巷道侧壁较浅位置的注浆；

s5，深层扩隙：当表层内的浆液强度提升后，再次利用声波发生器，调整参数，利用声波进行巷道深层位置的声波震动扩隙；

s6，深层注浆：在深层扩隙后，利用s2中的深层锚杆进行巷道深层位置的注浆；

s7，混凝土填充：对加固沟槽（5）进行混凝土填充，使其和巷道底端平齐。

一种针对于冲击地压支护的括隙支护方法及注浆支护工艺，包括如下步骤：

步骤一，加固锚杆（302）深层注浆：在利用加固锚杆（302）进行注浆时，利用外部十字形接头和驱动槽（14）的配合，带动转动盘（13）转动，使得转动杆（12）驱动空心内杆（8）转动，进而将空心内杆（8）自加固锚杆（302）内推出，在中空钻头（10）的配合下，空心内杆（8）钻入深处，通过漏浆槽进行深层注浆；

步骤二，加固锚杆（302）表层注浆：当深层注浆的浆液强度提升后，利用加固锚杆（302）上的出浆槽（7）进行表层注浆。

本发明的工作原理及使用流程：

在对煤矿巷道内进行支护时，首先在巷道底角两侧外设加固沟槽（5），在加固沟槽（5）与巷帮（2）交界的侧壁进行加固锚杆（302）的布设，进行加固组件（3）的安装，固定后喷浆覆盖加固组件（3）和加固片（303）外侧面平齐，喷浆完成后通过加固锚杆（302）进行注浆，通过加固组件（3）对巷道底部进行预先加固，在通过加固锚杆（302）注浆的过程中，利用外部十字形接头和驱动槽（14）的配合，带动转动盘（13）转动，使得转动杆（12）驱动空心内杆（8）转动，进而将空心内杆（8）自加固锚杆（302）内推出，在中空钻头（10）的配合下，空心内杆（8）钻入深处，通过漏浆槽先进行深层注浆，当深层注浆的浆液强度提升后，利用加固锚杆（302）上的出浆槽（7）进行表层注浆；其次，对巷顶（1）和巷帮（2）进行锚索锚杆（402）的布设，进行锚杆索网组件（4）的安装，固定后喷浆覆盖锚杆索网组件（4）和锚索片（403）外侧面平齐，锚索锚杆（402）分为表层锚杆和深层锚杆，进行初步支护；然后，通过声波发生器，利用声波进行巷道表层较浅位置的声波震动扩隙，在表层扩隙后，利用表层锚杆进行巷道侧壁较浅位置的注浆，当表层内的浆液强度提升后，再次利用声波发生器，调整参数，利用声波进行巷道深层位置的声波震动扩隙，在深层扩隙后，利用深层锚杆进行巷道深层位置的注浆，最后对加固沟槽（5）进行混凝土填充，使其和巷道底端平齐，实现对巷道的加固。