[发明专利]深封孔裸注胶结固化岩煤体方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿山巷道支护技术领域，特别是针对大断面、煤质松软的煤层巷道的深封孔裸注胶结固化岩煤体方法。

背景技术

现有煤层巷道一般采用锚网梯（带）索作为永久支护，即顶部布高强预应力锚杆，顶板铺φ6.5mm焊接钢筋网，每隔一排锚杆在顶板上打设两棵锚索，两帮部各布置树脂螺纹钢锚杆，挂铁丝网配钢筋梯。在顶板压力较为明显的地点，进行架设工字钢棚进行复合支护。

由于煤质松软，支护后煤层的强度难以有较大幅度的提高，造成支护困难，掘进效率低，现行支护方式主要存在以下问题：

1、由于工作面埋深大，掘进过程中经常有煤炮，顶板下沉量及两帮移近量都比较大，为满足巷道的使用要求，掘进期间需预留出变形空间，增加了巷道的施工断面，也同时加大了施工的工作量。尤其是在遇断层组时，顶板煤层极为松散破碎，有煤炮时会出现松散煤体涌出，既增加了顶板管理工作的复杂程度，也增加了防灭火工作的困难。

2、在巷道后路由于顶板受压，造成锚杆末端的煤体压酥，煤体自然下坠，失去锚固力，很大程度上导致锚杆、锚索丧失了支护作用。

3、巷道位于煤质松软而属于矿井末梢区域的巷道，埋深大，掘进过程中经常有煤炮，增加了控制巷道基本成型的难度，尤其是在遇断层组时，顶板煤层极为松散破碎，因而造成巷道片帮、变形，支护难以稳定。

4、工作面运输巷道距离长，运料条件困难、要求施工工期短，难以实施复杂的支护过程。

 

发明目的

针对现有技术中存在的缺陷，本发明提出一种深封孔裸注胶结固化岩煤体方法，能够适应巷道运输困难状况，不需喷射混凝土封闭巷道表面，支护效率高，效果稳定。

本发明采用的技术方案如下：

一种深封孔裸注胶结固化岩煤体方法，

在巷道刚开挖出荒断面时，同步敷设注浆锚杆，并对岩煤体内施行稳压注浆固结岩煤体，控制注浆浆液回流同时，阻止注浆给定的压力外泄，注浆发现浆液由岩煤体表面裂隙外溢时暂停注浆，然后继续注浆，直至发现浆液再次由岩煤体表面裂隙外溢，注浆加固后，将注浆锚杆与锚固锚杆多层组合拱连成一体，并共同承载来自各方的压应力；所述注浆锚杆采用自固自闭注浆锚杆；将封孔位置设置在锚杆眼孔口向内大于300mm处。

 所述的岩煤体的裂隙利用浆液封堵。

 所述的注浆浆液采用阻燃材料制作。

本发明在控制注浆浆液回流的同时阻止注浆给定的压力外泄，控制注浆泵压，实现稳压注浆，改变注浆锚杆安设时在锚杆眼孔口固定的方式，把封孔位置放置在眼孔向内大于300mm处，以保证浆液在岩煤体内裂隙中充盈饱满，不致浆液凝固后萎缩。

本发明的有益效果如下：

巷道围岩在完全裸露的状态下实施注浆加固首先要解决岩煤体表面裂隙的密闭技术难题，深封孔能够解决这一问题。另外，极软岩、煤质松软区域安设注浆锚杆难以固定。在孔口部位固定，锚固剂附着力差，很难将注浆锚杆固定住。把安设注浆锚杆的固定点向眼孔内移之后，眼孔内的煤岩体因其相互挤压作用相对孔口处较为稳定，自固自闭注浆锚杆在中国专利（专利号：ZL200920274073.4）公开，自固自闭注浆锚杆膨胀起后的固定、密封功能更可靠，使得注浆锚杆的安装质量及密封作用得到了保障，从而保证注浆效果，带有稳定压力浆液通过裂隙充盈煤岩体，并胶结成一个整体，支护效果稳定，明显优于锚网梯（带）索支护方式。

由于本发明技术不需要喷射混凝土封闭巷道表面，从而解决了运输困难问题，支护效率大幅度提高。

注浆发现浆液由岩煤体表面裂隙外溢时，暂停注浆；而后继续注浆，直至发现浆液再次由岩煤体表面裂隙外溢。这时表明岩煤体内注浆锚杆所涉及范围的裂隙已经注满。

用浆液封堵围岩裂隙，隔绝空气，具有防止围岩风化，防止围岩被水浸湿而降低自身强度，本发明实施例注浆浆液采用阻燃材料制作，具备防止瓦斯灾害和火灾的功效。

注浆加固后，将注浆锚杆与锚固锚杆多层组合拱连成一体，并共同承载来自各方的压应力，整体支护功能有更大提高。

采用本发明注浆加固后，普通的端锚锚杆即可实现全长锚固。在一般的锚杆支护施工中，将端锚改为全长锚固却有一定困难，因为若眼孔装满锚固剂，锚杆很难送达眼底，造成锚杆安装的困难。而通过注浆，使浆液完全充填锚杆眼孔空间，这样能克服安装树脂药卷的眼孔存在空段及树脂药卷的包装塑料皮残留在树脂锚固剂中减低药卷的锚固力的弊端。把锚杆杆体与巷道围岩胶结成为整体，真正实现了全长锚固，提高锚杆的锚固力和可靠性，增强支护结构的稳定。