[发明专利]一种窄煤柱巷道围岩的支护方法

权利要求书

1.一种窄煤柱巷道围岩的支护方法，其特征在于，采用动态信息设计方法，具体步骤如下：

(1)获取巷道尺寸、巷道破坏深度及巷道压力

巷道尺寸包括巷道宽度2a，巷道高度h；巷道破坏深度包括煤帮破坏深度C和顶板岩层破坏深度b；巷道压力包括煤帮围岩压力Q和顶板压力Q_H；

(2)确定锚杆锚索支护参数

根据步骤(1)中得到的巷道尺寸、巷道破坏深度及巷道压力参数，计算得出锚杆锚索支护参数；

(3)确定支护方案

考虑到窄煤柱沿空巷道围岩塑性破坏的发育扩展基本上沿着煤柱帮-巷道顶板-实体煤帮-巷道底板进行，结合步骤(2)获得的锚杆锚索参数，确定支护方案；

(4)设置试验段

选取长度为100m左右的巷道，实施步骤(3)确定的顶板支护方案、实体煤帮支护方案和煤柱帮支护方案，作为试验段；

(5)巷道顶板离层监测

在步骤(4)试验段，从起始位置开始，间隔30m设置1个离层监测断面，在每个监测断面的中部安装离层指示仪，离层指示仪的深基点固定器深入到稳定岩层300mm以上，离层指示仪的浅基点固定在锚杆端部位置，通过离层指示仪定期获取顶板离层位移量；

(6)巷道围岩表面位移监测

采用十字测点布置法进行，在步骤(4)试验段，从起始位置开始间隔30m布置1个围岩表面位移监测断面，在每个围岩表面位移监测断面的顶板中心和煤帮中心分别设置测点，定期测量测点距围岩表面位移监测断面中心的距离并记录；

(7)锚杆锚索受力监测

在步骤(4)试验段设置2个锚杆锚索受力监测站，2个锚杆锚索受力监测站的间距为30m，将锚杆锚索受力监测站的普通锚杆换成测力锚杆，在锚杆锚索受力监测站的锚索上安装锚索测力计，定期记录锚杆锚索的受力情况；

(8)分析修正

对步骤(5)获得的顶板里层数据、步骤(6)获得的巷道表面位移数据、步骤(7)获得的锚杆锚索受力数据进行分析，判断步骤(2)获得的锚杆锚索支护参数的合理性，并进行修正，确保巷道安全。

2.根据权利要求1所述的一种窄煤柱巷道围岩的支护方法，其特征在于，步骤(1)中煤帮破坏深度C按照如下公式计算：其中，K为巷道周边挤压应力集中系数，γ为覆岩容重，H为巷道埋深，B为表征采动影响程度的无因次参数，f_y为煤层硬度系数，h为巷道高度，θ为煤层内摩擦角；

顶板岩层破坏深度b按照如下公式计算：其中，a为巷道半垮距；α为煤层倾角；k_y为待锚岩层的稳定性系数；f_n为锚固岩层的硬度系数；

煤帮围岩压力Q按照如下公式计算：其中，γ_y为煤的重力密度，γ_n为岩石的重力密度；

顶板压力Q_H按照如下公式计算：Q_H＝2γ_nabB。

3.根据权利要求1所述的一种窄煤柱巷道围岩的支护方法，其特征在于，步骤(2)中锚杆锚索支护参数包括：顶锚杆长度L_r、帮锚杆长度L_s、锚杆排距s_p、顶板每排锚杆数N_k、煤帮锚杆排距a_y、锚索长度L_a，锚索间距D。