[发明专利]相邻空区形成过程中围岩应力二次扰动下巷道的支护方法

权利要求书

1.一种相邻空区形成过程中围岩应力二次扰动下巷道的支护方法，能防止巷道受相邻空区形成过程中围岩应力二次扰动严重变形，对巷道进行有效加固，其特征在于，该支护方法具体按以下步骤进行：

步骤1：在巷道受空区形成过程中围岩应力一次扰动后，即对巷道进行喷浆，在巷道表面形成喷浆层； 

步骤2：在巷道受空区形成过程中围岩应力一次扰动后10～15天，对步骤1中喷浆后的巷道的围岩进行锚杆支护：在巷道壁上、沿巷道的轴线方向依次安装多排第一锚杆组，每个第一锚杆组均由相同数量的多个第一锚杆（1）组成，一个第一锚杆组中的各第一锚杆（1）与其它第一锚杆组中的各第一锚杆（1）形成一一对应，且不同第一锚杆组中相对应的第一锚杆（1）位于与巷道轴线相平行的同一直线上；相邻第一锚杆组之间的距离与同一第一锚杆组中相邻两根第一锚杆（1）之间的距离相等；相邻两个第一锚杆组之间还安装有第二锚杆组，每个第二锚杆组均有数量相同的第二锚杆（3）组成，一个第二锚杆组中的各第二锚杆（3）与其它第二锚杆组中的各第二锚杆（3）形成一一对应，且不同第二锚杆组中相对应的第二锚杆（3）位于与巷道轴线相平行的同一直线上；同一第二锚杆组中相邻两根第二锚杆（3）之间的距离与同一第一锚杆组中相邻两根第一锚杆（1）之间的距离相等，相邻第二锚杆组之间的距离与同一第二锚杆组中相邻两根第二锚杆（3）之间的距离相等；每根第二锚杆（3）周围有四根第一锚杆（1），且该第二锚杆（3）位于该四根第一锚杆（1）围成的四边形的中心；所有锚杆的轴线与该锚杆在巷道中所处位置的切向方向相垂直；第一锚杆（1）和第二锚杆（3）采用相同的锚杆；锚杆安装完毕后养护，养护完毕后进行拉拔力试验； 

步骤3：在巷道受二次扰动后的15～20天进行钢筋挂网支护；钢筋挂网紧贴步骤1中喷浆层的表面，钢筋挂网与锚杆根部进行焊接；

步骤4：高压水冲洗工作面；

按重量比1︰2︰2～2.5，分别取水泥、砂和石子混合均匀，配制成干混合材料，在具有一定压力的风和一定压力的水的共同作用下，将干混合材料喷涂于巷道表面，喷涂干混合材料的顺序是先墙体后拱体、由下而上呈螺旋状轨迹移动，喷砼厚度为50mm～100mm；喷涂施工时6m～8m为一段；喷砼后采用洒水养护，养护时间不少于10昼夜，完成二次扰动条件下巷道的支护。

2.根据权利要求1所述的相邻空区形成过程中围岩应力二次扰动下巷道的支护方法，其特征在于，所述步骤1中喷浆层的厚度为30mm 。

3.根据权利要求1所述的所述的相邻空区形成过程中围岩应力二次扰动下巷道的支护方法，其特征在于，所述步骤2中进行锚杆支护时：凿好锚杆眼后用高压风吹净孔中石屑及时进行清孔；清孔后将速凝水泥卷塞入锚杆孔底部，然后将锚杆插至孔底并旋转锚杆体，使水泥卷与锚杆体表面进行充分接触，待锚杆与水泥卷凝固成一体后及时安装垫板和螺母，并施加少量的预加力旋紧，以利于岩体稳定。

4.根据权利要求1所述的所述的相邻空区形成过程中围岩应力二次扰动下巷道的支护方法，其特征在于，所述步骤2中同一第一锚杆组中相邻两根第一锚杆（1）之间的距离和相邻两第一锚杆组之间的排距通过下式计算得到：

式中，S₁表示同一锚杆组中相邻两根锚杆之间的距离，单位m；S₂表示相邻两排锚杆之间的距离，单位m；K₁为锚杆安全系数，取值1.8～2；γ为岩石体积力，取值20～25kN/m³。

5.根据权利要求1所述的相邻空区形成过程中围岩应力二次扰动下巷道的支护方法，其特征在于，步骤2中所用的锚杆采用左旋螺纹钢锚杆，其直径由公式计算得到，式中，D为锚杆直径，单位mm；Q为锚固力，取值75～150KN；σ_t为杆体材料的抗拉强度，取值380 MPa；该锚杆的总长度等于锚杆外露长度、锚杆有效长度和锚杆锚固长度之和；其中，锚杆外露长度为70mm～100mm，锚杆锚固长度为500mm～1000mm，锚杆有效长度通过下式计算得到：

L₂=（100﹣RMR）×B/100              

式中，RMR为地质力学分级岩体总评分，取值为41～60；B为巷道宽度，取值2500～3000mm。