[发明专利]一种厚层复合顶板煤巷的协同锚固复式结构的建造方法

权利要求书

1.一种厚层复合顶板煤巷的协同锚固复式结构的建造方法，其特征在于，步骤为：

步骤一：采用地质雷达探明煤巷厚层复合顶板松动圈范围，确定多级锚固结构区域范围和锚杆长度；

步骤二：在新掘断面的顶板浅部围岩钻装锚杆，形成浅层锚固结构；

步骤三：钻装中长锚索，形成浅层-中深层锚固结构；

步骤四：钻装长锚索，形成浅层-中深层-深层协同锚固复式结构；

步骤三中，当浅层锚固结构岩体的变形速率从快速转向平缓时，采用中长锚索将浅层锚固结构岩体与顶板中深部岩层进行协同锚固，形成浅层-中深层锚固结构；

所述步骤四中，当浅层-中深层锚固结构岩体的变形速率趋向平缓时，钻装长锚索，将浅层-中深层锚固结构岩体与顶板深部岩层协同锚固，形成浅层-中深层-深层协同锚固复式结构；

采用钢带对所述锚杆、中长锚索和长锚索进行连锁；

其中，对所述锚杆进行横向连续连锁，对所述中长锚索进行纵向间断连锁，对所述长锚索进行纵向连续连锁，形成网格状承载结构；

所述锚杆、中长锚索、长锚索采用锚固剂进行加长锚固；

所述锚固剂包括快速锚固剂、中速锚固剂中的一种或两种，且所述快速锚固剂装在孔底；

所述锚杆的锚固长度不低于1000mm，所述中长锚索的锚固长度不低于2000mm，所述长锚索的锚固长度不低于2500mm；

步骤二中，所述锚杆按照如下角度钻装：顶板靠两帮肩角的锚杆与铅垂线的夹角均为30°，两帮最上端锚杆上扎角度均为15°、最下端锚杆下扎角度均为30°，其余锚杆垂直于巷道轮廓线安装；

步骤三中，中长锚索孔的钻眼角度与铅垂线的夹角为0°；

步骤四中，顶板靠肩角的长锚索与铅垂线的夹角均为30°，其余长锚索垂直于巷道轮廓线安装；

所述锚杆长度超出巷道围岩松动圈范围300～500mm；

所述中长锚索长度比锚杆长1500～2000mm；

所述长锚索长度比中长锚索长3000～4000mm；

所述中长锚索锚入较完整的上部岩层中，所述长锚索锚入深部较稳固岩层的深度大于1000mm；

顶板锚杆预紧力为100kN，帮部锚杆预紧力为80kN，中长锚索预紧力为150kN，长锚索预紧力为200kN，预紧力逐次由小到大施加，能够满足高预紧力和协同作用的要求；

步骤一中，地质雷达探测前先选定厚层复合顶板煤巷的探测位置，并布置探测线；

根据巷道围岩完整性，在每条巷道布置3个测站，每个测站沿巷道走向设定右帮、顶板、左帮、底板4条走向探测线；

巷道剖面上，长锚索的数量为3根，中长锚索的数量为2根；

顶板靠肩角处设置第一长锚索和第二长锚索，第一长锚索、第二长锚索与铅垂线的夹角均为30°，第三长锚索垂直于巷道顶板安装且位于第一长锚索、第二长锚索之间；

2根中长锚索位于第三长锚索的两侧且位于第一长锚索、第二长锚索之间，中长锚索垂直于巷道顶板安装；

中长锚索与长锚索之间安装有4根锚杆，每根中长锚索与每根长锚索之间均垂直巷道顶板安装有1根锚杆；

顶板靠肩角处设置的第一长锚索、第二长锚索的外围至巷道底板的空间安装有8根锚杆；顶板靠两帮肩角处分别安装第一锚杆和第二锚杆，第一锚杆和第二锚杆与铅垂线的夹角均为30°，位于两帮最上端的第三锚杆和第四锚杆的上扎角度均为15°，位于最下端的第五锚杆和第六锚杆的下扎角度均为30°，第七锚杆和第八锚杆垂直于巷道侧壁安装。

2.根据权利要求1所述的厚层复合顶板煤巷的协同锚固复式结构的建造方法，其特征在于，步骤二中，同排锚杆眼钻孔时，先按锚杆间距钻打靠近顶板轴中线左右位置的两个锚杆眼，然后依次铺设钢筋网、架设锚杆用钢带，完成锚杆的安装。

3.根据权利要求1所述的厚层复合顶板煤巷的协同锚固复式结构的建造方法，其特征在于，完成新掘断面顶板锚杆钻装后对浅层锚固结构岩体变形监测；

完成中长锚索的钻装后，对浅层-中深层锚固结构岩体变形监测。