[发明专利]一种特大断面开切眼顶板控制的桁架锚索布置方法

说明书

技术领域

本发明涉及巷道支护方法，尤其涉及一种用于特大断面开切眼顶板控制的桁架锚索布置方法。

背景技术

在煤矿开采中，正常生产的巷道宽度一般不超过6米，开切眼一般不超过9m，采取通用锚杆-锚索-网或其组合等支护措施即可达到效果。随着我国煤炭开采规模的越来越大，采掘技术进步使用的设备种类越来越先进，体积越来越大，巷道的断面也越来越大。巷道断面越宽，受地应力的影响越大，变形就越明显，垮塌的危险也越高，巷道断面的增大，使得巷道支护面临巨大的困难，严重影响了煤矿安全高效生产。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种特大断面开切眼顶板控制的桁架锚索布置方法，能够实现断面宽度范围在9米～12米的开切眼顶板的有效、安全支护。

为实现本发明的上述目的，提供以下技术方案：

一种特大断面开切眼顶板控制的桁架锚索布置方法，包括如下进行的步骤：进行第一断面巷道的掘进，每掘进第一距离在其顶板上布置一排第一锚杆，并且边掘进边在其顶板上布置第一桁架锚索系统和第一单体锚索，使得第一单体锚索位于相邻两第一桁架锚索系统之间；进行第二断面巷道的掘进，每掘进至与第一锚杆对应位置，在其顶板上布置一排第二锚杆；每掘进至与第一桁架锚索系统对应位置，在其顶板上布置第二桁架锚索系统；每掘进至与第一单体锚索对应位置，在其顶板上布置第二单体锚索，在第一断面巷道与第二断面巷道连通处布置第三桁架锚索系统；其中，第一断面巷道的宽度大于第二断面巷道，第一断面巷道和第二断面巷道连通形成所述特大断面开切眼。

优选地，所述第一距离为d1，相邻所述第一桁架锚索系统之间的距离为d2，0.8m≤d1≤1.4m；3.2m≤d2≤12m。

优选地，所述布置第一桁架锚索系统包括如下进行的步骤：在所述第一断面巷道的顶板上打进第一桁架锚索，使得第一桁架锚索与竖直方向成β角度；在所述第一断面巷道的顶板上打进第二桁架锚索，使得第二桁架锚索与第一桁架锚索沿横向布置并位于同一竖直平面内，第二桁架锚索与竖直方向成γ角度；采用锁紧器将第一桁架锚索和第二桁架锚索连接。

优选地，布置第二桁架锚索系统包括如下进行的步骤：在所述第二断面巷道的顶板上打进第三桁架锚索，使得第三桁架锚索与竖直方向成β角度；在所述第二断面巷道的顶板上打进第四桁架锚索，使得第四桁架锚索与第三桁架锚索沿横向布置并位于同一竖直平面内，第四桁架锚索与竖直方向成γ角度；采用锁紧器将第三桁架锚索和第四桁架锚索连接。

优选地，0≤β≤15°，0≤γ≤8°。

优选地，第一桁架锚索和所述第三桁架锚索分别向着所述开切眼的两侧巷帮倾斜，所述第二桁架锚索和第四桁架锚索分别向着所述开切眼的中心倾斜。

优选地，第二桁架锚索与第一桁架锚索之间的跨度为H1，第四桁架锚索与第三桁架锚索之间的跨度为H1。

优选地，布置第三桁架锚索系统包括如下进行的步骤：在所述第一断面巷道的顶板上打进第五桁架锚索；在所述第二断面巷道的顶板上打进第六桁架锚索，使得第六桁架锚索与第五桁架锚索横向布置并位于同一竖直平面内，第五桁架锚索和第六桁架锚索分别向着所述开切眼的两侧巷帮倾斜；采用锁紧器将第五桁架锚索和第六桁架锚索连接。

优选地，第五桁架锚索和第六桁架锚索分别与竖直方向成α角度，0≤α≤12°。

优选地，第六桁架锚索与第五桁架锚索之间的跨度为H2，0≤H2－H1≤2m。

本发明的有益效果体现在以下方面：

本发明采用二次成巷方法进行特大断面开切眼的掘进，并在第二断面巷道与第一断面巷道连通处在相邻两第一桁架锚索系统或第二桁架锚索系统之间布置第三桁架锚索系统，以便控制特大断面开切眼中间区域顶板的垂直载荷，防止中部区域拉应力过大引起的顶板破坏，效果显著；并使得第一桁架锚索系统和第二桁架锚索系统中的两个锚索分别朝向巷帮和中心倾斜，并与竖直方向呈不同的角度，以便满足不同区域锚固的需要，性能可靠。

附图说明

图1是本发明特大断面开切眼顶板控制的桁架锚索布置图；

图1a是本发明第一断面巷道的掘进过程图；

图1b是本发明的第二断面巷道的掘进过程图；

图2是本发明的特大断面开切眼的截面图。