[发明专利]一种适用于深部软岩巷道的精准靶向锚注控制方法

权利要求书

1.一种适用于深部软岩巷道的精准靶向锚注控制方法，其特征在于，包括以下工艺流程：

(1)首先，获取目标巷道周围地质条件与开采情况的相关资料；

(2)对巷道所处应力环境采用孔壁应力解除法进行地应力测试，获得巷道周围的原始地应力和采动应力分布情况，并获得三个主应力方向θ₁、θ₂、θ₃及三个主应力值σ₁、σ₂、σ₃，其中：θ₁为最大主应力方向，σ₁为最大主应力值；

(3)采用原位测量或实验室测量方式，对巷道围岩的岩石力学参数进行测定；

(4)基于上述巷道围岩的岩石力学参数、巷道周围地质条件和开采情况、原始地应力及采动应力分布状态建立FDEM数值模型，通过工作站进行计算，获得巷道周围张拉及剪切裂隙分布图，分析并预测软岩巷道周围可能存在的张拉裂隙和剪切裂隙的发育性质、长度与方向重要特征参数；

(5)通过钻孔窥视的方法验证破断裂隙位置及分布是否与预测一致：探测并绘制巷道围岩内实际破断裂隙分布图，并与数值模拟或预测结果进行反复对照，揭示其真实机理并作出判断；

(6)进行取芯裂隙性质验证；

(7)鉴定完毕后，即获得软岩巷道围岩内拉剪裂隙分布特征及性质状态，并绘图；

(8)设计或改进支护方案，所述支护方案采用适用于张拉变形的特种锚杆垂直于潜在张拉破裂布设，采用强力抗剪锚杆垂直于潜在剪切破裂布设，根据软岩巷道围岩张拉-剪切裂隙的空间分布特征，进行锚杆的靶向精准空间布设或增设，采用高预应力、高强度螺纹钢树脂锚杆进行补强，结合裂隙发育范围，确定锚杆长度,结合张拉和剪切裂隙发育特征，在一定范围内提高预紧力以保证支护质量，在关键张拉破裂和剪切滑移部位进行适时的定向增密补强；

(9)通过对浅部巷道围岩采用锚注支护精准控制后，浅部巷道围岩形成稳定的精准锚固圈层；采用锚索或锚索束将精准控制后的浅部圈层悬吊于深部稳定岩层，以减小围岩整体位移；

(10)基于对软岩巷道围岩拉剪破裂发育位置的确定，分别对其进行靶向注浆加固补强，对浅部破裂区进行靶向注浆加固补强时，应控制合适的注浆压力；

(11)通过上述工艺流程的实施，整体实现了对软岩巷道围岩的精准靶向控制；

(12)加强巷道围岩变形、围岩应力以及支护体受力状态的实时监测并进行及时补强。

2.根据权利要求1所述的一种适用于深部软岩巷道的精准靶向锚注控制方法，其特征在于：所述巷道周围地质条件和开采情况资料包括巷道周围的主要岩性、地质构造和工作面开采情况，所述地质构造包括断层、褶皱、陷落柱，所述开采情况包括已经开采和正在开采情况。

3.根据权利要求1所述的一种适用于深部软岩巷道的精准靶向锚注控制方法，其特征在于：所述力学参数包括弹性模量E_d、抗拉强度σ_t、抗压强度σ_c、抗剪强度τ、内聚力C、内摩擦角Φ。

4.根据权利要求1所述的一种适用于深部软岩巷道的精准靶向锚注控制方法，其特征在于：所述钻孔窥视的方法为采用ZXZ20A矿用钻孔窥视仪进行裂隙分布探测验证，在矩形或拱形巷道顶部、两帮及重点关注位置各打孔2～3个，所述重点关注位置为数值模拟拉剪裂隙发育严重区域，探测孔孔径大于探测头直径，所述探测孔孔径不小于30mm，钻孔深度结合巷道直径确定为10～15m，每间隔5m布置一个测站。

5.根据权利要求1所述的一种适用于深部软岩巷道的精准靶向锚注控制方法，其特征在于：钻孔窥视的方法为采用断面均布钻孔窥视验证法，在巷道两帮和顶板布置均布钻孔，断面内钻孔角度在0～180°范围内每间隔30°布置一个钻孔，钻孔深度10～15m，共监测2个测站，测站间距5m。