[发明专利]极近距离煤层群多采空区下巷道的支护方法

说明书

技术领域

本发明涉及巷道支护方法，具体为一种极近距离煤层群多采空区下巷道的支护方法。

背景技术

我国近距离煤层赋存和开采所占比重很大，如大同矿区、西山矿区、新汶矿区、井隆矿区、平顶山矿区、淮南矿区、开滦矿区、水城矿区等都存在近距离煤层群开采的问题。当煤层层间距离较大时，上部煤层开采后对下部煤层的开采影响程度很小，其矿压显现规律和开采方法等基本上不受上部煤层开采的影响，与普通单一煤层开采较为相同，下部煤层巷道掘进和回采相对比较简单，遇到的难题也较少。但是，随着煤层层间距的减小，上下煤层开采的相互影响会逐渐增大，特别是当煤层间距很近，且上部近距离多煤层已经开采完毕，由于上覆多重煤柱的压力叠加作用，以及煤层开采时对底板的多次采动损伤，使得下部煤层开采时，顶板应力较为复杂，顶板也较为破碎，这给下部煤层的回采、巷道的掘进和支护均带来了新的难题。由于锚杆支护速度快、成本低、机械化程度高、劳动强度低、断面利用率高、主动支护性强，所以锚杆支护技术在极近距离煤层群多采空区下巷道支护方面也得到了大力的推广和应用。以锚杆支护技术为基础，针对不同的巷道，不同的支护要求，逐步尝试、发展起了诸如锚杆、锚索、钢网的联合支护技术；锚杆、钢网、钢带、架棚的联合支护技术；锚杆、钢网、钢带、注浆的联合支护技术；锚杆、锚索桁架支护结构等等多种支护方式，这些支护技术的发展，有力地保证了极近距离多层采空区下巷道的维护，有力地促进了煤矿的正常生产、安全生产和高效生产。但是，在诸多支护形式下，我们也不难发现还有很多问题，最主要的是巷道的支护效果、支护质量、支护成本，值得引起我们的足够重视。主要存在以下问题：

（1）巷道事故时有发生。

（2）多数极近距离煤层巷道的支护均采用了锚杆、锚索、金属网、钢梁以及架设工字钢棚梁、进行工作面预注浆等的联合支护，支护成本高，掘进效率低。

（3）支护形式、支护参数主要靠生产经验来选取。支护原理、支护对策尚未形成统一的认识。

（4）巷道维护困难、返修率高。

发明内容

本发明为了解决现有的极近距离煤层群多采空区下巷道支护不完善的问题，提供了一种极近距离煤层群多采空区下巷道的支护方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：极近距离煤层群多采空区下巷道的支护方法，其特征在于：包括以下步骤：

准备工作，步骤包括：采用手镐施工断面，巷道两帮预留500mm，最终利用手镐刨挖成形；进行临时支护，铺设钢丝网、上钢梁；

安装顶板锚杆，步骤包括：用单体锚杆钻机按钢梁孔位打锚杆眼；穿过钢梁孔眼向锚杆孔装入两节树脂药卷，用组装好的锚杆慢慢将树脂药卷向孔底推入；用搅拌接头将钻机与锚杆销钉螺母连接起来，然后升起钻机推进锚杆，接近顶板岩面300~500mm时开始搅拌，缓慢升起钻机并持续搅拌30s后停机；50s后再次启动钻机边旋转边推进，锚杆螺母在钻机的带动下剪断定位销，托盘快速压紧钢梁，顶板锚杆中左右两边的靠近巷帮的锚杆安设角度为与水平线成20°；

安装帮部锚杆，步骤包括：采用帮部锚杆钻机在巷道帮指定位置打锚杆孔；向锚杆孔装入两节树脂药卷，用组装好的锚杆慢慢将树脂药卷推入孔底；用连接套将锚杆钻机与锚杆螺母连接起来，并将锚杆推入孔底，然后开动钻机边搅拌边推进，保持30s并推入孔底后停止；50s后再次开动钻机，将螺母中的定位销剪断，托盘快速压紧岩面，帮部锚杆中上下两边的靠近顶板和底板的锚杆安设角度为与水平线成20°。锚杆与钢梁再加上巷道的岩层，组成了钢岩锚组合梁支护结构。锚杆、钢梁与巷道的岩层承载能力要匹配，实现整体承载能力大、支护强度高的目标。钢梁主要承受拉应力，还有锁紧岩石的作用。钢梁的预紧力引起的主动力使巷道顶板产生向上的垂直位移，使顶板的下沉量被抵消，这对改善顶板的稳定性有着重要的作用。钢梁一方面对围岩进行“补强”，一方面对锚杆进行“补强”，是结构中的关键构件，所以钢梁选型要适当，要有一定的强度和刚度，方可保证组合梁的共同工作、协调变形。利用巷道围岩的特殊变形规律和特点，以顶板两侧围岩的相对稳定区作为锚固点，对顶部围岩主动施加侧向约束，控制顶部浅部岩体的整体移动。