[发明专利]一种通过降低水平挤压力控制巷道底臌的卸挡防治方法

说明书

本发明涉及一种通过降低水平挤压力控制巷道底臌的卸挡防治方法，设置有底角挡桩、底板卸压槽以及巷帮大直径卸压钻孔；具体是指：将底角挡桩沿着底板零压缩线的边界位置依次进行设置；将底板卸压槽设置于巷道的底板的中部区域，底板卸压槽沿巷道走向布置；将巷帮大直径卸压钻孔设置于实体煤帮内，垂直于巷道走向布置。本发明可有效降低水平附加应力、阻断底板水平应力传递和释放底板挤压变形，从而大幅度减小巷道底臌量。本发明能够对巷道底臌进行有效治理，且操作简单、稳定、可靠，施工过程中不会影响巷道正常使用，对于高水平应力软岩巷道底臌控制设计具有重大意义。

技术领域

本发明属于巷道围岩控制的技术领域，尤其涉及一种通过降低水平挤压力控制巷道底臌的卸挡防治方法。

背景技术

巷道是煤矿地下开采过程中运输、通风、行人等系统的重要通道，在煤矿开采过程中，一旦巷道出现严重变形破坏，势必会对矿井正常生产带来影响。巷道支护可以有效地维持巷道稳定，对于煤矿开采具有重要的现实意义。目前我国矿井开采逐渐由中东部矿区向内蒙古、新疆、宁夏等煤炭资源丰富的西部矿区发展，而由于西部矿区复杂的成岩环境，使得巷道围岩多表现为软岩，并且受到垂直应力的影响，水平挤压力较大。在这种条件下，底臌往往非常严重，现有支护技术手段无法满足巷道底板稳定性问题，往往需要多次返修，严重制约西部煤矿安全、经济及高效开采。

现有技术中，中国专利文献CN112761674A公开了一种软岩巷道防底臌结构及其施工方法，该方法通过开挖浇筑反底拱并在巷道底板上打设注浆锚杆和锚索以达到抑制巷道底臌的效果。该方法首先需要对巷道底板进行整体开挖，严重影响巷道施工速度，影响巷道正常使用。且后期若出现巷道底臌严重的问题，底板卸压槽会由于反底拱的影响造成开挖困难，故不能对巷道底板进行适时有效地卸压，使得巷道底臌治理效率降低。中国专利文献CN201010515661X公开了一种软岩巷道锚拉钢管混凝土抗底臌装置及其施工方法，该方法通过在巷道底板打设钢管桩，将锚杆或锚索与钢管桩成一定角度斜穿过钢管桩，将其锚固在底板岩层中以此限制底板岩层滑移，从而实现对巷道底臌的控制。该方法中钢管桩只是起到了对锚杆或锚索的抗滑作用，在高应力软岩环境下，底板挤压力很大，单纯锚杆或锚索强度较低，存在被剪短的风险。一旦锚杆或锚索失效，将会严重削弱底鼓控制效果。而且该方法只对底板水平应力进行了抵挡，没有进行必要的卸压，因此对于高应力软岩巷道底臌问题的治理存在很大的局限性。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中存在的问题，提出一种通过降低水平挤压力控制巷道底臌的卸挡防治方法。

术语解释：

1.卸挡，即卸压、抵挡，卸压指降低围岩应力；抵挡主要是指抵挡水平应力的传递。

2.高强注浆材料，是指在地层裂隙和孔隙中起充填和固结作用的主要物质，它是实现堵水或加固作用的关键，而高强注浆材料是指注浆材料具有强度高、凝结时间短等特点，其主要以水泥为结合剂，辅以不同作用的添加剂配制而成。

3.底板零压缩线：是指底板岩层中的不同深度处的垂直应变为零的连线，其曲线可计算得到。

本发明的上述技术问题主要通过以下技术方案得以解决：

一种通过降低水平挤压力控制巷道底臌的卸挡防治方法，设置有底角挡桩、底板卸压槽以及巷帮大直径卸压钻孔；具体是指：

将所述底角挡桩沿着底板零压缩线的边界位置依次进行设置；

将所述底板卸压槽设置于巷道底板零压缩线的中心位置，所述底板卸压槽沿巷道走向布置；

将所述巷帮大直径卸压钻孔设置于实体煤帮内，垂直于巷道走向布置。

根据本发明优选的，设置所述底角挡桩时，先在预定位置打设倾斜钻孔，后将所述底角挡桩放置于所述倾斜钻孔内，固定所述底角挡桩；

所述底板底板卸压槽采用光面爆破的方式进行制作；