[发明专利]一种煤矿大断面开切眼一次成巷方法

权利要求书

1.一种煤矿大断面开切眼一次成巷方法，其特征在于：包括大断面切眼围岩质量评价、一次成巷工程类比、围岩稳定机理分析方法、支护结构、施工工艺及设备、补强支护和现场监测。

2.根据权利要求1所述的大断面切眼围岩质量评价，其特征在于：(1)岩样力学测定，包括：单轴压缩强度和抗拉强度；(2)切眼的围岩煤岩地质力学参数评估，包括：BQ岩体质量评价和RQD岩体质量评价。

3.根据权利要求1所述的大断面切眼一次成巷工程类比，其特征在于：(1)地质条件的相似性；(2)工程围岩强度条件相似；(3)工程条件的相似性；(4)施工工艺相似。

4.根据权利要求1所述的大断面切眼围岩稳定机理分析方法，其特征在于：大断面切眼一次成巷作业方式对围岩控制的影响研究，大断面切眼交替掘进围岩变形规律、应力时空演化规律、以及巷道围岩损伤破坏机理，分析围岩控制效果。

5.根据权利要求1所述的大断面开切眼一次成巷施工工艺及设备，其特征在于：(1)施工工艺：两次交替掘进，一次成巷，交接班→安全质量检查、设备检查→开机截割(首次掘进段面)→敲帮问顶→临时支护、安装防片帮网→顶部永久支护→开机截割(二次掘进段面)→敲帮问顶→临时支护、安装防片帮网→顶部永久支护→帮部永久支护；(2)装岩方式：掘进施工中采用综掘机装货、皮带机出煤(矸)；(3)打眼机具：岩石使用Z7665气腿式凿岩机配合φ22×2000mm六棱钻杆及φ43mm一字型钻头；煤巷使用MQS-50/1.6型气动手持式钻机，配合麻花钻杆、人字φ43mm风煤钻头打眼；顶部锚杆采用MQT-130/3.2型锚杆钻机配合φ19×1.2m六棱接杆钻杆、φ32mm二翼复合片锚杆钻头；施工锚索时使用φ32mm二翼复合片锚杆钻头。后路帮部锚杆采用ZQS-65/2.5型气动手持式钻机、φ26×1.2/2.5m湿式麻花钻杆及φ28mm湿式麻花钻头；(4)运输方式：综掘机→切眼(链板机)→风巷(皮带机)→车场集中巷(皮带机)→车场煤仓→辅助运输上山(皮带机)→运输大巷(皮带机)→主运石门(皮带机)→主井煤仓→地面。

6.根据权利要求1所述的大断面开切眼一次成巷支护结构，其特征在于：(1)临时支护：选用机载临时支护；(2)支护方式：采用锚带网索联合支护，顶板和帮部(老塘侧)采用左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆；帮部(开采侧)采用玻璃钢锚杆；均采用钢带+金属编织网护表；锚索采用钢绞线，正中矩形布置，巷中3根锚索间距800mm，顶板锚索长度不小于7m，有效锚固长度不小于1.5m。

7.根据权利要求1所述的补强支护，其特征在于：滞后迎头沿巷中布置一排单元式支架，间距5m，初撑力不低于24MPa。

8.根据权利要求1所述的大断面开切眼一次成巷现场监测，其特征在于：(1)表面收敛观测采用三角法，共计6条测线，用于分析顶板、左帮、右帮和底板的累计位移量；(2)深部多点位移监测采用4基点，分别监测锚索锚固区域、锚杆锚固区域和施工影响区之间的相对位移量；(3)支护结构受力监测采用锚杆(索)测力计，监测锚杆(索)轴力的变化；(4)钻孔窥视观察围岩控制范围内开挖扰动的次生裂隙发育情况；(5)单元支架受力监测验证围岩控制效果。