[发明专利]一种使用陶粒封堵与钢拱架联合的巷道冒顶支护及其施工方法

说明书

本发明公开了一种使用陶粒封堵与钢拱架联合的巷道冒顶支护及其施工方法，包括巷道，巷道的冒落体上埋设注浆管，通过注浆管往冒顶工作面灌注泥浆形成注浆层；对巷道表面设置第一喷射混凝土层，巷道岩体上施作锚杆；第一喷射混凝土层填充陶粒，形成陶粒材料表面层；然后在陶粒材料表面铺设双层钢筋网片，通过对双层钢筋网片喷浆形成止浆墙；所述止浆墙朝向巷道一侧架设钢拱架，所述钢拱架喷射混凝土，形成第二次混凝土层；本发明可以提高巷道稳定性，特别是对松散破碎围岩，能够有效地处理冒顶事故并防止灾害的再次发生，为井下人员的施工和设备的运输提供了保证。

技术领域

本发明涉及矿山地下开采技术领域，尤其涉及一种使用陶粒封堵与钢拱架联合的巷道冒顶支护及其施工方法。

背景技术

在地下矿山开采过程中，由于地质条件复杂、较差地段、开挖方式或支护措施不当等原因，都可能会引起冒顶、坍塌等一系列危害。顶板冒落是矿井生产中最为常见的事故灾害，在一些地质条件复杂，裂隙较发育的区域更为多发。冒顶事故具有突发性强，破坏性大的特点。现如今，冒顶片帮已成为制约地下矿山生产活动的一个难题，随着矿山向深部开采，地压增大或是围岩性质不好，残留的硐室、巷道没有及时处理，则可能发生冒顶事故，它不仅严重威胁人员安全，还会造成诸如支架、掘进机等设备的损坏、降低工作面推进速度，影响工作面的安全高效生产，并引起巨大的经济损失。冒顶片帮一般是矿井、巷道掘进过程中因开挖或支护不当，顶部或侧壁大面积垮塌造成伤害的事故。一般可分为大冒顶、局部冒顶、松石冒落三种，多发生于顶板比较破碎、岩层层理、节理、断层比较发育易离层、矿井、超深矿井、爆破通风后排除工作不当的工作面。事故发生后，应及时采取治理措施，一般是清理完碎石后进行相应的支护工作。井巷工程支护技术是地下矿山井巷施工与安全回采的一项核心技术，安全、有效的井巷支护是保证地下矿山高效产出的前提条件。

地下矿山支护的选择应遵循经济效益优先，支护成本相对较低且相对安全的支护方式。目前地下矿山主要采用锚网、混凝土、钢拱架等支护形式，然而随着地下开采深度的不断增加，地质条件恶化，破碎岩体增多，地应力增大，为了进一步提升井巷工程的安全性和稳定性，行业中出现了多种支护理论及支护方式，只有合理的运用这些支护方式，并对矿井的掘进技术进行不断的改进和完善，才能保证矿山的顺利开采。

因此本发明提出了先进行冒落体注浆加固、然后用陶粒封堵空隙，铺设锚网，最后采用钢拱架支护并喷射混凝土的冒顶支护方式，该方式结合了多种支护手段，可有效的防止灾害的再次发生，广泛应用于类似的地下矿山生产，保证安全高效。

发明内容

本发明提供一种使用陶粒封堵与钢拱架联合的巷道冒顶支护及其施工方法。

本发明的方案是：

一种使用陶粒封堵与钢拱架联合的巷道冒顶支护，包括巷道，巷道的冒落体上埋设注浆管，通过注浆管往冒顶工作面灌注泥浆形成注浆层；对巷道表面设置第一喷射混凝土层，巷道岩体上施作锚杆；第一喷射混凝土层填充陶粒，形成陶粒材料表面层；然后在陶粒材料表面铺设双层钢筋网片，通过对双层钢筋网片喷浆形成止浆墙；所述止浆墙朝向巷道一侧架设钢拱架，所述钢拱架喷射混凝土，形成第二次混凝土层。

作为优选的技术手段，所述第一喷射混凝土层覆盖所述巷道的巷道壁与巷道顶部。

作为优选的技术手段，所述巷道岩体上施作锚杆形成支护，锚杆设置在巷道的拱顶及两侧洞壁处；所述锚杆为水泥砂浆锚杆。采用水泥砂浆锚杆，防止巷道再次发生冒顶及现有冒落体突发性向巷道内涌入。

作为优选的技术手段，止浆墙内沿巷道轴向均匀设置工字形钢拱架，相邻钢拱架之间采用垂直于钢拱架的链接钢筋连接。

作为优选的技术手段，通过陶粒充填巷道冒落区域与支护结构之间的空隙，陶粒材料表面铺设双层钢筋网片，进行喷浆加固，形成止浆墙。防止冒落区域注浆时跑浆漏浆，实现封堵效果。所述陶粒为陶粒材料形成的陶粒。

本发明还公开了一种使用陶粒封堵与钢拱架联合的巷道冒顶支护施工方法，包括下列步骤：