[发明专利]一种巷道支护结构体控制疏水法

说明书

本发明公布了一种巷道支护结构体控制疏水法，主要适用于矿岩富水且遇水易膨胀泥化造成支护体破坏条件下的巷道支护与疏水。巷道开挖后，对巷道进行初次喷射混凝土支护，施工锚杆钻孔、疏水孔，安装锚杆但暂不安装垫板和螺帽，悬挂钢网，布置横向、纵向及外向疏水管，三者采用三通连接，安装无纺布，锚杆然后加装挡水垫圈、垫板和螺帽，二次喷射混凝土形成最终支护结构体，再在巷道底角施工卸压槽及底角锚杆，并构筑水沟。本发明避免了井下巷道支护体因地下水侵蚀浸泡导致的失稳破坏，保证了巷道的整体稳定，可大大节约巷道后期维护修理费用，保证矿山井下作业人员、设备及生产运输的安全及良好作业环境，为矿山企业的提质扩能创造了良好的条件。

技术领域

本发明涉及地下矿山巷道支护领域，为一种巷道支护结构体控制疏水法。主要适用于矿岩富水，且遇水易膨胀泥化，造成巷道支护结构体破坏的巷道支护与疏水。

背景技术

地下水是地下开采时无可避免的，其会弱化岩体，特别是岩体遇水易泥化膨胀时，会削弱巷道支护体强度，软化巷道底板围岩，最终导致巷道变形失稳破坏，特别是当矿床为大水矿床时。而疏水是国内外大水矿床开采时，特别是矿石易泥化、区域岩溶及节理裂隙发育时实现安全开采的必要途径。其对调节矿井涌水量、改善井下作业条件、保障采掘安全、提高生产效率、降低开采成本具有十分重要的作用与意义。目前国内外疏水方法很多，常用的巷道疏水方法有巷道超前疏水法、钻孔超前疏水法、巷道+钻孔联合疏水法等，但当区域存在稳定的补给源时，易导致地下水无法疏干，同时由于地下水的长期浸泡导致巷道及支护结构体失稳破坏。

针对巷道支护结构体或巷道疏水，国内外技术人员开展过大量的研究，专利CN201511006385“高水压大流量破碎带的掘进支护方法”在高水压大流量破碎带内开挖巷道时，采用构建隔水层及卸压带的方式，进行掘进支护，其仅在巷道上部构建隔水层，无法避免地下水入侵巷道及其支护结构，适用性差。专利CN201210422830“采煤工作面顶板离层水的防治方法”采用在回采方向的一侧施工疏水巷，同时打上向疏水管，以疏干回采作业面上部的空区的聚集水，该方法适用于煤矿，存在近地表空区，且水量较为集中的矿山采用。专利 CN201610409487“具有疏水功能的箱式隧底复合拱形隧道衬砌构造”通过在隧道两层衬砌之间底部布置箱式泄水槽，将效避免地下水引入隧道内，克服雨洪季节由于隧内侧沟及中心沟排水能力不足而造成地下水浸泡道床，该方式所需开挖的断面较大，且工程支护费用高，不适用于地下矿山。

发明内容

本发明的目的是针对地下矿山矿岩富水且遇水易膨胀、泥化，造成巷道及支护结构体易发生失稳破坏的问题，提出的一种可靠性高、成本低的控制疏水方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种支护结构体控制疏水法，其施工步骤如下：

(1)对巷道所在区域进行水文地质调查和分析，获取区域充水及涌水特征。

(2)开挖巷道，并对巷道进行初次喷射混凝土支护，然后在巷道周边按设计施工锚杆钻孔，钻孔施工完毕后先不安装锚杆，跟班观察24h，统计记录出水锚杆钻孔个数n、每个孔单位时间出水量q。

(3)根据每排锚杆钻孔出水情况，在该排面上距每个出水锚杆钻孔 (0.2～0.3)m的位置施工一个疏水孔，疏水孔孔径为d，所述疏水钻孔全部施工完毕后即可在巷道周边挂钢网，并进行锚杆支护，但暂不安装垫板和螺帽；

(4)布置安装横向输水管、纵向输水管及外向输水管，所述横向输水管紧靠所述巷道岩壁，所述纵向输水管沿巷道走向布置并与巷道坡度保持一致，所述外向输水管每隔N排设置一根，N为正整数，N＝3～5，所述横向输水管与所述纵向输水管、所述纵向输水管与所述外向输水管均采用三通连接，各个连接部位均需进行防渗处理，所述横向、纵向输水管均固定在所述钢网上；

(5)沿所述巷道岩壁敷设无纺布，然后在所述锚杆出露端加装挡水胶圈、垫板和螺帽，并对巷道进行二次喷射混凝土支护，形成最终支护结构体；