一种沿空掘巷锚固方法与流程

1.本发明涉及沿空掘巷锚固方法方法，属于支护方法技术领域。


背景技术：

2.沿空掘巷普通存在巷道压力大，导致巷道在掘进过程中后方失修严重，在原有支护材料及支护方式上无法满足支护要求，需研究引进新的支护方法解决巷道压力大的问题。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是：提供一种沿空掘巷锚固方法，以克服现有技术的不足。
4.本发明的技术方案是：一种沿空掘巷锚固方法，所述方法包括：
5.对于支护顶板，使用全锚锚索规格φ22
×
6000mm，；
6.对于支护小煤柱帮，使用中空注浆锚索规格φ22
×
4000mm，中空注浆锚索内芯孔径6mm；
7.对于支护小煤柱帮帮脚，使用中空注浆锚杆规格φ25
×
2500mm；
8.对于支护帮顶，使用左旋高强度锚杆规格φ22
×
2500mm，；
9.对于支护肩窝到顶板，使用12#圆钢制作的锚梁，锚孔眼距为0.8m、1.0m。
10.进一步地，还包括：
11.对于支护帮顶，还使用10#铁丝编制的铁丝网，规格为10
×
0.9m，网孔规格为50
×
50mm，铁丝网搭接长度100mm；
12.进一步地，还包括：
13.对于支护两帮脚，采用6mm圆钢制作的钢筋网，规格为1.5
×
0.9m，网孔规格为80
×
50mm，铁丝网在内，钢筋网在外。
14.进一步地，沿空帮三颗锚杆采用中空注浆锚杆，其余采用左旋高强度锚杆；中空注浆锚杆钻头φ32mm，孔深2900mm，2卷k2360锚固剂端锚，预紧扭矩不低于150n
˙
m。
15.进一步地，全锚锚索布置间排距1600
×
1600mm，钻头φ32mm，深度5700mm， 2卷k2360端锚，预紧力不低于100kn；沿空帮注浆锚索按五花布置上下两排并压锚梁，钻头φ32mm，深度3700mm，2卷k2360端锚，预紧力不低于100kn。
16.进一步地，还包括：
17.喷浆，喷浆厚度100mm，复喷距迎头距离不超过30m，只喷上帮。
18.进一步地，还包括：
19.帮脚的三棵注浆锚杆采用山东安科的wjml-70型无机注浆材料注浓浆，在巷道未喷浆前注浆。
20.进一步地，还包括：
21.注浆锚杆上方的3棵左旋帮锚杆采用300s的慢速树脂药卷全长锚固，施工孔径
30mm，每孔装4棵600mm长的慢速药卷。
22.进一步地，还包括：
23.帮上的4m中空锚索采用425#水泥注稀浆，注浆滞后迎头不超过40m。
24.本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明采用新支护方案后，在解决了巷道压力大的问题的同时，跟原先比至少减少了接近300m的失修量。
具体实施方式
25.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合具体实施方式对上述技术方案进行详细说明。
26.实施实例1：本实施例采用了一种沿空掘巷锚固方法，所述方法包括：
27.·
对于支护材料的选择：
28.(1)全锚锚索规格φ22
×
6000mm，用于支护顶板；
29.选择原因：φ22
×
6000mm锚索为矿通用锚索。
30.(2)中空注浆锚索规格φ22
×
4000mm(内芯孔径6mm)，用于支护小煤柱帮；
31.选择原因：经现场wjml-70型水泥注浆实验，中空锚索内芯孔径达10mm 以上才不会堵孔，注该浓浆才能成功，但我机修公司无法加工该规格锚索，从外地买供应不上且成本高；因此现场改用注普通425水泥达到全长锚固目的，我机修公司内芯孔径6mm的中空锚索可满足要求。
32.(3)中空注浆锚杆规格φ25
×
2500mm，用于支护小煤柱帮帮脚；
33.选择原因：小煤柱帮有裂隙多且有水需注浆，现场打帮眼2.5m出水，需选 2.5m长可注浆的锚杆。
34.(4)左旋高强度锚杆规格φ22
×
2500mm，用于支护帮、顶；
35.选择原因：现场进行锚杆拉拔试验对比，左旋高强度锚杆我比我们常用的右旋锚杆拉拔力高1.5倍，选择左旋高强度锚杆可增大支护排距提高掘进进尺。
36.(5)铁丝网：采用10#铁丝编制，规格为10
×
0.9m，网孔规格为50
×
50mm，铁丝网搭接长度100mm，用于支护帮顶。
37.选择原因：铁丝网韧性及柔性好便于现场操作，临时支护顶板安全性高于钢筋网。
38.(6)锚梁：采用12#圆钢制作，锚孔眼距为0.8m、1.0m，用于支护肩窝到顶板。
39.选择原因：用于铁丝网压边。
40.(7)钢筋网：采用6mm圆钢制作，规格为1.5
×
0.9m，网孔规格为80
×
50mm，用于支护两帮脚。
41.选择原因：巷道两帮较破碎，用于配合铁丝网补强支护。
42.·
对于支护布置方式的设计
43.(1)初期锚杆布置间排距800
×
800mm，后期改成1000
×
1000mm。沿空帮三颗锚杆采用中空注浆锚杆，其余采用左旋高强度锚杆；中空注浆锚杆钻头φ 32mm，孔深2900mm，2卷k2360锚固剂端锚，预紧扭矩不低于150n.m。
44.(2)全锚锚索布置间排距1600
×
1600mm，钻头φ32mm，深度5700mm， 2卷k2360端锚，预紧力不低于100kn；沿空帮注浆锚索按五花布置上下两排并压锚梁，钻头φ32mm，深度3700mm，2卷k2360端锚，预紧力不低于100kn。
45.(3)喷浆：喷浆厚度100mm，复喷距迎头距离不超过30m，只喷上帮。
46.(4)两帮采用钢筋网和铁丝网双层支护，铁丝网在内，钢筋网在外。
47.·
对于沿空帮全长锚固支护方案的选择
48.(1)帮脚的三棵注浆锚杆采用山东安科的wjml-70型无机注浆材料注浆(浓浆)，可在巷道未喷浆前注浆。
49.(2)注浆锚杆上方的3棵左旋帮锚杆采用300s的慢速树脂药卷全长锚固，施工孔径30mm，每孔装4棵600mm长的慢速药卷。
50.(3)帮上的4m中空锚索采用425#水泥注浆(稀浆)，注浆滞后迎头不超过40m。
51.·
矿压观测结果
52.截至2月16日221015回风巷全长锚固试验地段，顶底板平均移近量是 311mm，两帮平均移近量为188mm。中间位置移近量变化最大，帮顶移近量最高达600mm、两帮移近量最高达320mm。回风巷外段顶底板移近量平均为1000m，与外段相比顶底板移近量少700mm左右。
53.221015回风巷全长锚固试验地段矿压观测结果
[0054][0055]
·
锚杆拉拔试验结果
[0056]
根据《煤矿锚杆巷道支护技术规范》(gb/t35056-2018)锚杆拉拔力不得小于100kn，拉拔仪油缸直径62mm，换算成1mpa等于3.215kn。根据实验结果，全长锚固的注浆锚杆拉拔力比我们常用的全螺纹右旋锚杆高2-3倍。
[0057]
由于我们所进购的拉拔仪连接套是φ20mm细螺纹且拉杆强度不够易滑扣 (现场用坏了三根拉杆)，与我们现用的三种锚杆都不配套，因此我们用各种螺帽与原连接套焊接来用，强度不够，导致左旋锚杆套筒断裂后，无法再测试。
[0058]
但左旋高强度锚杆能拉到10mpa连接套才断，而全螺纹锚杆只有12-16mpa 的拉拔
力，说明左旋高强度锚杆拉拔力应比全螺纹锚杆高。
[0059]
221015回风巷全长锚固试验地段锚杆拉拔试验结果
[0060][0061]
·
结论
[0062]
使用本专利的方案每米的支护材料费是2860元，原先普通右旋锚杆加锚杆+ 喷注浆支护方案每米支护材料费是2317元，虽然每米支护成本增2860-2317＝543 元。
[0063]
但采用新支护方案后，巷道未失修，跟原先比至少减少了接近300m的失修量，相当于节约了86.2万元的巷道维护资金。每米修复的人工费约1100元，修复300m费用为(2317+1100-543)
×
300＝86.2万元。
[0064]
再者新支护工艺，能使一个掘进工作面月掘进进尺增加90m。原先每班进尺 2.8m，采用新工艺后每班进尺4.0m，以掘进25天计算，即每月进尺增加90m。
[0065]
(4-2.8)
×3×
25＝90m
[0066]
采用左旋高强度锚杆+全长锚固支护方式，其锚杆锚索拉拔力比以前的普通支护高1.5-3倍，帮顶移近量也相对降低40％。但该支护方式排距可比原先支护大0.1-0.3m，在每班同等循环进度情况下，掘进进尺比原先要高。
[0067]
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。