[发明专利]一种穿越断层巷道隔水减震防冲耦合支护方法

说明书

技术领域

本发明属于矿用防冲支护技术领域，特别涉及一种穿越断层巷道隔水减震防冲耦合支护方法。

背景技术

随着我国煤矿资源开采逐渐向深部发展，冲击地压的发生频次越来越大，其危害性也愈加增大，造成巷道围岩破坏、垮塌及人员伤亡事故，对煤矿安全生产造成极大的危害；井下一旦发生冲击地压，会造成巷道变形片帮、冒顶、底鼓、摧毁支架、堵塞巷道甚至顶底板合拢，因而影响通风或颠翻设备造成生产中断，还可能对作业人员构成人身伤害，甚至造成死亡事故；因此，冲击地压巷道围岩安全支护问题成为我国深部资源开发亟需解决的研究课题。

目前存在的煤矿巷道支护方法均为被动法，采用及时喷浆等等，存在着作业危险、被动、费时、费事、费料等不利因素，也是掘进工作面危及工人生命安全的主要根源性原因，煤矿过断层是一种岩体丧失连续性和完整性的地质破碎带，在掘进时岩石容易坍塌，目前存在的支护装置不能满足煤矿巷道过断层的安全性要求。

传统的回采巷道支护方式主要有：金属棚子支护、锚杆支护、锚索支护、喷浆支护和注浆支护等。这些支护方式，主要是通过增强围岩体强度或者提高支护自身承载能力以实现承担上部载荷的作用，考虑的是静力条件下巷道受冲击时的防御措施与方法；虽然对巷道顶板的支护能力比较强，但对两帮和底板的控制力量比较弱，巷道底鼓、收敛速度非常快，巷道拆换维修工程量浩大，且不具有防水隔水功能，不能够为运输安全提供有利环境，断层滑动发生冲击地压时，容易因两帮收敛和大量底鼓，导致巷道断面骤然缩小甚至合拢，对设备及人员的安全造成威胁，甚至中断通风系统，造成瓦斯大量积聚，引发重大事故。

传统的支护方式对于提高支护结构的承载能力是有限的，更不能承担深部开采过程中强动力载荷的冲击作用，过断层处，围岩失去连续性，容易发生滑动型冲击地压，而且含水量大，容易发生透水事故，淹没井巷和矿山设备，造成人员伤亡和财产损失；因此，以往的支护方法采用增强围岩体和支护结构强度的方式进行的加强支护，并没能从根本上解决强冲击载荷作用对巷道围岩的严重破坏问题，没有考虑冲击动力下支护与围岩的作用，未从防水控水角度考虑，未从缓冲减震角度考虑缓冲减震耦合支护方式以减弱和降低冲击载荷，未通过缓冲载荷及增强支护结构强度达到冲击地压巷道安全支护的目标。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种穿越断层巷道隔水减震防冲耦合支护方法，采用该方法形成的支护强度高、缓冲减震、抗冲击能力强，防水效果好。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种穿越断层巷道隔水减震防冲耦合支护方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一：在遇到断层后，采用挑顶或卧底的方法，用掘进机直接过断层的方式进行掘进，然后进行及时临时支护，紧接着采用人工放炮的形式，形成围岩塑性圈；

步骤二：在围岩塑性圈的内表面铺设水泥基玻璃纤维形成减震支护圈；

步骤三：在减震支护圈的内表面拼接铺设外层防水瓦片，在外层防水瓦片的内表面拼接铺设内层瓦片，将瓦片接缝处用密封胶封好；

步骤四：分别在顶部、左右帮的外层防水瓦片和内层瓦片上打出注浆孔；

步骤五：从不同的注浆孔处向外层防水瓦片与减震支护圈之间注入水泥基玻璃纤维，注实填匀；

步骤六：用锚杆垂直于瓦片轮廓线对瓦片、减震支护圈及围岩塑性圈进行四周锚固，使之成为一组耦合体；

步骤七：在巷道地面的瓦片上表面铺设道渣。

本发明的有益效果：缓冲减震，能够吸收冲击地压发生时产生的冲击能，缓冲冲击力与围岩自身的重力；巷道具有抗压性、抗拉性的特点；减少返修工序，减少人力、物力损耗，对设备及人员起到很好的支撑保护作用；耐久性、抗腐性的特点能够增长巷道服务年限，延长巷道使用寿命；防水性的特点能够避免淹没井巷和矿山设备，避免造成人员伤亡和财产损失，能够为工作人员创造良好舒适的工作空间；瓦片具有廉价性的特点，成本低，能够重复利用，可提高材料利用率；缓冲减震抗冲击能力强，防水效果好，具备缓冲减震防水防断层错动型冲击地压巷道支护方法的要求。

附图说明

图1是采用本发明一种穿越断层巷道隔水减震防冲耦合支护方法形成的支护横断面示意图；

图2是采用本发明一种穿越断层巷道隔水减震防冲耦合支护方法形成的支护纵断面示意图；

图3是本发明一种穿越断层巷道隔水减震防冲耦合支护方法采用瓦片的结构示意图；

图4是图3的所采用瓦片结构的侧视图；

图5是图3的所采用瓦片结构的俯视图；