[发明专利]一种巷道顶板锚杆钻孔充填树脂药卷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种充填树脂药卷的方法，尤其是一种适用于巷道顶板岩层较破碎以及巷道高度在3.0 m以上的巷道顶板锚杆钻孔充填树脂药卷方法。

背景技术

我国煤矿于1956年开始在岩巷中使用锚杆支护，至今已有50多年的历史。锚杆支护技术经历了从低强度、高强度到高预应力、强力支护的发展过程。我国煤矿锚杆支护首先在岩巷中应用成功，并在岩巷中大力推广应用了以“三小”为代表的锚喷支护技术。20世纪60年代锚杆支护开始应用于采区巷道。由于煤层巷道围岩相对比较松软破碎，又受到采动影响，巷道围岩变形大，对支护技术要求高。我国早期采用的锚杆支护强度、刚度低，支护原理上仍属于被动支护，加之锚杆支护理论、设计方法、支护材料、施工机具、监测仪器等还不成熟，导致煤巷锚杆支护技术发展缓慢。1990年，我国国有重点煤矿煤巷锚杆支护仅占3％~5％，煤巷支护主要以棚式支护为主。

在“九五”期间，原煤炭部把煤巷锚杆支护技术列为重点课题，展开了更深入、细致和全面的研究试验工作。特别是1996-1997年我国引进了澳大利亚锚杆支护技术，在邢台矿务局进行了现场演示。同时经过科研院所、大专院校和煤炭企业的联合攻关，使我国煤巷锚杆支护技术有很大提高。高强度螺纹钢锚杆并进行加长或全长树脂锚固，动态支护设计方法，小孔径树脂锚固预应力锚索等新技术、新材料、新方法得到广泛认可，应用于煤顶巷道、复合与破碎顶板巷道等困难条件，取得良好的支护效果和技术经济效益。

进入2l世纪以来，随着综采放顶煤、厚煤层一次采全高开采技术的快速发展和大面积应用，对煤巷锚杆支护技术提出更高的要求。综采放顶煤和一次采全高工作面一般要求回采巷道沿煤层底板布置，巷道顶板为比较破碎的煤层，有时甚至是全煤巷道。此外，随着煤矿开采强度与产量的大幅度提高，要求的巷道断面越来越大。为了减少煤炭损失，沿空掘巷应用得越来越广。所有这些都使巷道支护难度显著增加。为此，兖州、潞安、晋城、西山、淮南、淮北、新汶、龙口、开滦、铁法、徐州、华亭等矿区相继开展了本矿区煤巷锚杆支护成套技术的研究、试验与推广应用。锚杆支护在大断面巷道、煤顶和全煤巷道、沿空掘巷、松软破碎围岩巷道等困难条件得到成功应用，显著提高了巷道支护效果，降低了支护成本，为采煤工作面的快速推进，矿井实现高产高效创造了良好的条件。

近年来，为了解决深部高地应力巷道、特大断面巷道、受强烈采动影响巷道、沿空留巷等复杂困难条件支护难题，我国又开发出高预应力、强力锚杆与锚索支护技术，真正实现了锚杆的主动、及时支护，充分发挥了锚杆的支护作用。井下应用大幅度减少了巷道围岩变形与破坏，巷道支护与安全状况发生了本质改变。同时，实现了高强度、高刚度、高可靠性与低支护密度的“三高一低”的现代锚杆支护设计理念，在保证支护效果的前提下，显著提高了巷道掘进速度与工效。

经过多年的研究与实践，到目前为止，可以说我国煤矿已经形成了有中国特色的煤巷锚杆支护成套技术体系，锚杆支护已经成为煤矿巷道首选的、安全高效的主要支护方式。但是，由于在开挖巷道时，顶板岩层中形成破碎带，顶板纵向裂隙发育较充分，导致在打顶板锚杆钻孔时经常在孔壁周围出现小范围空洞，这使得在充填树脂药卷时很难将其顺利填充至钻孔底部；而且在一些巷道中，有时会遇到先铺金属网后打锚杆的情况，工人在充填顶板锚杆树脂药卷时由于金属网的阻隔难以将药卷填充至钻孔深部；再者，有些矿井的巷道断面垂向距离较大，工人在充填顶板锚杆药卷时，需要借助高脚架等辅助工具，同时需要几个工人相互配合才能完成填充任务，这样便降低了工作效率，影响巷道推进速度。以上问题都严重违背了巷道安全高效施工的初衷。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种方法简单、安全可靠、工作效率高的巷道顶板锚杆钻孔充填树脂药卷的方法。

技术方案：本发明的巷道顶板锚杆钻孔充填树脂药卷的方法：包括用风动锚杆钻机向巷道顶板打钻孔，用水或风清洗钻孔，采用由多节套管组合为一体的伸缩管，根据顶板钻孔深度将伸缩管拉伸至所需高度，使伸缩管上端口插入钻孔内一段距离，然后将多个树脂药卷从伸缩管的下端口依次装填至伸缩管内，紧接着用顶推杆插入伸缩管，通过顶推杆将树脂药卷顺着伸缩管壁慢慢顶推至钻孔最深处，并向上挤压、搅拌药卷，使树脂药卷与钻孔壁岩层粘结，之后将顶推杆从伸缩管内拉出，并将伸缩管缩短后从钻孔中抽出，最后插入锚杆后搅拌药卷。

所述的伸缩管的上端口直径a大于顶推杆的直径c，伸缩管的下端直径b小于钻孔的直径d。