[发明专利]一种煤矿巷道均布注浆结构及其施工工艺

说明书

技术领域

本发明属于地矿技术领域，具体涉及一种煤矿巷道加固技术，特别涉及一种通过向巷道外侧围岩注入与围岩岩体相匹配的注浆材料加固松动的围岩岩体，将松散软弱的岩煤体胶结成整体，使被加固的围岩松动岩体形成一个应力趋向均匀分布、围岩性质趋向均质同性、围岩结构趋向整体承载稳定，在巷道外侧的围岩形成加固组合拱的煤矿巷道均布注浆结构及其施工工艺。 

背景技术

随着社会的不断发展，社会能源需求的不断提高，煤炭作为主要的能源来源，其需求量越来越大。因此随着煤炭开采量和开采范围的不断增加，煤炭的开采条件也越来越困难。这造成矿井的深度不断增加，这样大埋深、构造应力、采动不均匀的叠加应力作用影响下的巷道十分显现，形成了“小区域内高应力富含带”，且范围越来越多，在“小区域内高应力富含带”内的巷道支护，因受到其复杂地应力影响，目前的巷道支护方式很难保证巷道支护的稳定。有关统计数字表明，我国煤矿每年因向深层、复杂区域开采新增受复杂应力影响的软岩巷道达800km，而且有大量已有的软岩巷道支护因破坏严重需要修复。过去普遍采用砌碹和金属支架以及锚杆、锚索来解决巷道的支护问题，但对因这种支护方式均是表面支护，不能从根本上解决巷道围岩松动圈的质地和所受应力的状态，造成支护结构不稳定，使用寿命短，存在着很大的安全隐患，直接影响着正常的煤矿生产。而且大部分巷道受上述影响，修复起来变得更加困难。现在针对巷道围岩的加固也使用了注浆的方法，但是现有的注浆方法是在巷道围岩的周身注浆，注浆的针对性很差，不能根据巷道围岩的受应力情况选择性的注浆，注浆后巷道外侧的围岩受力仍不均布，不能使围岩的受力趋于稳定，造成加固的效果很差，使用寿命短，维修周期短，耗资庞大。 

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足而提供一种通过向巷道外侧围岩注入与围岩岩体相匹配的注浆材料加固松动的围岩岩体，将松散软弱的岩煤体胶结成整体，使被加固的围岩松动岩体形成一个应力趋向均匀分布、围岩性质趋向均质同性、围岩结构趋向整体承载稳定，在巷道外侧的围岩形成加固组合拱的煤矿巷道均布注浆结构及其施工工艺。 

本发明的技术方案是：一种煤矿巷道均布注浆结构，包括巷道，所述的巷道内壁上设置有砼喷浆层，巷道的围岩内设置有用于向围岩内注入加固浆料以在巷道的外侧形成加固组合拱的注浆锚杆，注浆锚杆的内端与巷道围岩内的裂隙导通，注浆锚杆的外端突出于砼喷浆层外侧，所述的巷道顶部和两帮的围岩内还设置有注浆锚索，注浆锚索的一端锚固在围岩内，注浆锚索的另一端锚固在砼喷浆层的外侧。 

所述的注浆锚杆分为长注浆锚杆和短注浆锚杆，长注浆锚杆和短注浆锚杆交替分布。 

所述的注浆锚杆与围岩的岩面垂直。 

所述的注浆锚杆为中空结构，且其外壁设置有注浆孔。 

所述的煤矿巷道均布注浆结构的施工工艺包括以下步骤： 

步骤1、将虚浮在采用巷道掘进机或者炮掘的方式掘进出的巷道内壁的破碎岩、煤清理干净，用风镐剥离巷道内壁的危石刷出巷道毛断面；

步骤2、在步骤1得到的巷道的同一个截面上开设5～7个检测孔，采用超声波围岩松动圈测试仪检测巷道围岩松动圈的形状、范围以及裂隙发育情况，并作记录；

步骤3、首先对步骤2处理得到的巷道内壁上采用喷浆机喷涂混凝土得到砼喷浆层，其次根据步骤2检测出的巷道的围岩松动圈的形状、范围以及裂隙发育情况选择注浆锚杆，定好注浆锚杆眼位；然后打注浆锚杆眼，钻眼后，用压风或压水技术将注浆锚杆眼中的岩粉清除干净，放入锚固剂，插入锚杆，使注浆锚杆锚固在围岩内，用水泥药卷封眼；最后采用注浆机通过注浆锚杆向围岩内注浆，若围岩内的泵压达到1.5～3.0Mpa或者相邻钻眼跑浆，立即停止注浆，单孔注浆时间为20～30分钟，注浆完成后及时封压和压紧注浆锚杆的托盘；所述的浆体采用水泥和水的水灰比为0.7:1.0～1:1.0的水泥浆；

步骤4、对步骤3注浆完毕后，进行检测，如注浆围岩大面积达不到设计终压，放置2～7天后打插心注浆锚杆复注，驱使注浆围岩形成相对均质稳定的承载加固组合拱。

所述的步骤2中的检测孔的深度不小于巷道或者已开挖峒室跨度的2.5倍。 

所述的步骤3中的注浆锚杆垂直于岩面，巷道顶部和两帮注浆锚杆眼的间排距为1500×1500mm，巷道底角注浆锚杆眼的排距为1500mm、其距离巷道底板的高度不超过100mm、下扎角度为30°～45°。 

所述的步骤3中的采用水泥药卷封孔，保证封孔的深度不小于600mm。 

本发明的有益效果：