[发明专利]一种深部软岩圆形巷道支护方法

说明书

本发明属于巷道支护技术领域，在生产实践中，深部软岩巷道一直难以有效支护，造成了许多不必要的事故，因此需要改善支护方法。本发明设计了一种深部软岩圆形巷道支护方法，包括以下步骤：①圆形巷道开挖后，以巷道顶拱偏45°为起点，每间隔90°钻设一个注浆孔，沿巷道径向对围岩进行间隔注浆；②在注浆口位置处开凿弧形凹槽，使得锚索打好以后，其悬露部分正好与巷道壁持平；③在注浆液尚未凝固前，沿注浆孔位置处布置锚索，并且在锚索托盘的下表面安装两个活动的半圆形环扣装置；④安装钢管混凝土支架，并使钢管混凝土支架的套管正对半圆形环扣装置；⑤使用螺栓将半圆形环扣装置与钢管混凝土支架套管固定。本发明充分发挥了围岩、注浆、锚索和钢管混凝土支架的支承作用，具有支护性能好，安全可靠，使用寿命长等优点，可以实现深部软岩巷道的有效支护。

技术领域

本发明属于巷道支护技术领域，涉及到深部软岩巷道的支护方法。

技术背景

随着对能源需求量的增加和开采强度的不断加大，浅部的煤炭资源储量已经不能满足于经济发展的需求和人民生活的需要，这就使得我们不得不去探索开采深部的煤炭资源。近年来，我国的煤矿开采深度正在以每年8～14m速度增加，但随之而来的问题也要严峻得多，其中，深部软岩巷道的变形尤为严重。

针对于深部软岩巷道的变形问题，实践表明，在开采深度达到一定程度后，围岩破坏可能会出现与浅部不同的形式。此时再一味地注浆或者单纯使用钢管混凝土支架去支护围岩就不能够达到预期的支护效果，不仅造成了资源的浪费，而且使得煤矿生产存在着极大的安全隐患。

发明内容

为解决上述难题，本发明的目的是提出一种深部软岩圆形巷道支护方法。本发明通过以下技术方案实现：

①圆形巷道开挖后，以巷道顶拱偏45°为起点，每间隔90°钻设一个注浆孔，沿巷道径向对围岩进行间隔注浆；②在注浆口位置处开凿弧形凹槽，使得锚索打好以后，其悬露部分正好与巷道壁持平；③在注浆液尚未凝固前，沿注浆孔位置处布置锚索，并且在锚索托盘的下表面安装两个活动的半圆形环扣装置；④安装钢管混凝土支架，并使钢管混凝土支架的套管正对半圆形环扣装置；⑤使用螺栓将半圆形环扣装置与钢管混凝土支架套管固定。

所述的对采动围岩进行间隔注浆，注浆区域、注浆范围以及注浆孔的位置要把握好，以巷道围岩表面为起点，沿巷道径向方向，注浆区与非注浆区间隔布置，注浆区为3～6层，第一层注浆区的厚度为0.8～1.2m，其余注浆区的厚度以0.2～0.4m的梯度逐渐减小，非注浆区的厚度为0.5～1.0m。注浆孔的选择要以巷道顶拱偏45°为起点，每间隔90°钻设一个注浆孔，沿巷道径向对围岩进行间隔注浆。

所述的注浆完成后开凿弧形凹槽，且使得锚索的悬露部分正好与巷道壁持平，是为了使钢管混凝土支架与巷道壁更好地接触。

所述的待浆液尚未凝固时就打锚索，注浆孔兼作锚索孔，既能够使打锚索的工艺快速完成，又节省了大量资源。

所述的锚索托盘底部的半圆形环扣装置，其一端套在锚索的悬露部分，是能够旋转的，待钢管混凝土支架安装完成后，再将半圆形环扣装置的两部分用螺栓固定。

所述的钢管混凝土支架的安装，要使用4个套管连接4段钢管混凝土，且套管的连接处要正对锚索托盘的半圆形环扣装置。

所述的半圆形环扣装置是能够绕着钢管混凝土支架转动的，且要保证两端的环扣旋转到钢管混凝土支架套管的正前方时，其两个半圆形端口正好能够对接，钢管混凝土支架正好能够被两个半圆形环扣装置给圈住。

所述的半圆形环扣装置待旋转到钢管混凝土支架套管的正前方时，要使用螺栓将其固定，这是为了将锚索和钢管混凝土支架的支承性能联合起来，让其二者在受到外力作用时能够相互耦合作用。

所述的钢管混凝土支架的套管材质为钢，也可为铁、合金材料，且其厚度要大于钢管混凝土支架中的钢管5～7mm。