[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

说明书

技术领域

本发明属于地下矿山技术领域，涉及一种巷道的支护方法，具体涉及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；通过喷浆、锚杆、挂网及喷砼的方式解决受围岩应力二次扰动下巷道的支护问题。

背景技术

受采空区扰动后的围岩是一种脆性的地质材料，它的稳定性有一定的时效性和突变性，且空间结构异常复杂。地下采空区在形成之后，由于没有充填体的及时有效支撑，在经历矿区凿岩爆破以及地应力、构造应力等作用下，巷道表面围岩不断剥落，与周围空区发生相互作用，其空间状态、稳定性以及围岩的应力间相互扰动和叠加效应的影响等都处于动态变化之中；一般意义上的支护已不能解决受二次扰动下巷道变形严重的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供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，用于受相邻空区形成过程中围岩应力二次扰动的巷道的支护，防止巷道严重变形，解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：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，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组成，一个第一锚杆组中的各第一锚杆与其它第一锚杆组中的各第一锚杆形成一一对应，且不同第一锚杆组中相对应的第一锚杆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组成，一个第二锚杆组中的各第二锚杆与其它第二锚杆组中的各第二锚杆形成一一对应，且不同第二锚杆组中相对应的第二锚杆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之间的距离与同一第一锚杆组中相邻两根第一锚杆之间的距离相等，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之间的距离相等；每根第二锚杆周围有四根第一锚杆，且该第二锚杆位于该四根第一锚杆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；第一锚杆和第二锚杆采用相同的锚杆；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。

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。

所述步骤2中同一第一锚杆组中相邻两根第一锚杆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。