[发明专利]煤岩复合顶板差异尺度锚杆联合支护方法

摘要

一种煤岩复合顶板差异尺度锚杆联合支护方法，采用地质雷达对预开掘巷道顶板范围发射电磁脉冲进行超前探测，根据地质雷达接收的反射信号对预开掘巷道50～100m复合顶板范围内完整岩体区、破裂岩体区和破碎岩体区的交界面进行确定，并通过计算机手段形成三维复合顶板结构地质模型，通过模型切剖断面的分区几何参数计算差异尺度锚杆的长度并选用合适的锚杆，对复合顶板进行支护，并辅助金属网和钢带形成联合支护结构。通过建立的复合顶板三维地质模型，能够非常直观、准确地表达顶板复杂地质数据，可视化界面形式有利于现场人员操作和进行锚杆长度确定。可有效控制顶板变形，减少锚杆数量，节约大量支护材料和维修费用，提高单产、单进，确保安全生产。

主权项

1. 一种煤岩复合顶板差异尺度锚杆联合支护方法，其特征在于，包括如下步骤：a．在预开掘的巷道顶板中部安放沿掘进方向的纵、横面发射电磁脉冲的地质雷达（1），通过地质雷达（1）向纵面发射多个不同角度的电磁脉冲，沿横面发射多个不同角度β的电磁脉冲，横面发射电磁脉冲的多个角度β对应纵面发射电磁脉冲的多个角度α，构成向纵、横面多个角度乘积数量的多个方向发射电磁脉冲；b．通过地质雷达（1）接收纵、横面多个角度乘积数量的多个方向电磁脉冲的反射信号，根据反射信号得到每个角度方向的完整岩体区（2）与上破裂岩体区（3）的交界面、上破裂岩体区（3）与下破碎岩体区（4）交界面至地质雷达（1）的距离L，通过距离L、角度α、角度β确定三维坐标系中对应的各点，连接各点构成三维复合顶板结构地质模型（5）；c．根据三维复合顶板结构地质模型（5）中的完整岩体区（2）、上破裂岩体区（3）的破裂岩体区任意竖向截面高度（6）和下破碎岩体区（4）的破碎岩体区任意竖向截面高度（7），采用差异尺度的锚杆L1、L2、L3、金属网（8）和钢带（9）对开掘巷道的复合顶板进行联合支护，其中，差异尺度的锚杆L1、L2、L3满足：锚杆L1的长度﹥锚杆L2的长度﹥锚杆L3的长度；锚杆的间距为700cm～1000cm，排距为700cm～1000cm；d.开掘巷道每前进50～100m时，重复步骤a、b、c，直至完成整个巷道的掘进。