[发明专利]一种基于雷达探测技术的巷道冒顶区探测及处理方法

摘要

本发明公开了一种基于雷达探测技术的巷道冒顶区探测及处理方法，首先利用雷达探测技术探测冒落矸石上方岩层破裂情况，根据探测情况设置注浆孔；接着注浆、封孔并在注浆凝固之后掘进冒落的矸石，最后对掘好的巷道断面支护，在后期通过注浆加固。本发明所述的基于雷达探测技术的巷道冒顶区探测及处理方法对巷道冒顶提供一种简单、安全、可靠的处理方法。

主权项

1.一种基于雷达探测技术的巷道冒顶区探测及处理方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)利用雷达探测技术探测冒落矸石上方岩层破裂情况，确定巷道顶板岩层冒落是否形成空顶、形成空顶的情况下空顶的体积、空顶区或者冒落带顶点与巷道顶板的高度差，根据探测情况设置至少一个空顶区注浆孔和多个冒落带注浆孔；所述空顶区注浆孔和冒落带注浆孔的设置方式为：当雷达探测到空顶区有1.5m3以下或者没有空顶区时，往空顶区中间部位打1个空顶区注浆孔，并在所述空顶区注浆孔下部沿垂直方向设置多个冒落带注浆孔；当空顶区大于1.5m3时，每1.5m3的空间设置一个空顶区注浆孔，同时在每个所述空顶区注浆孔下部沿垂直方向设置多个冒落带注浆孔；巷道断面上所述空顶区注浆孔和所述冒落带注浆孔均匀布置，不足1.5m3的按1.5m3计算；所述冒落带注浆孔数量根据冒落带顶点与巷道顶板的高度差决定，高度差每0.5m～0.8m设置一个所述冒落带注浆孔，所述空顶区注浆孔必须贯穿到空顶区，所述冒落带注浆孔贯穿冒落带；(2)注浆和封孔；所述注浆过程中注浆液选用的是矿用化学充填材料固尔亚G03，将双组份包装的固尔亚G03中的A组分和B组分以1:1的体积比注入，混合后，在150s的时间内其状态由液体变为固体，注浆时，所述空顶区注浆孔的注浆压力在1.5MPa-2MPa之间，所述冒落带注浆孔的注浆压力控制在1.3MPa-1.5MPa之间，当注浆压力高于这个范围时暂停片刻后再注；待冒落区矸石堆有注浆液渗出后，注浆孔不进浆时，停止注浆；注浆后由于巷道顶板岩层冒落所形成的的空顶区会被注浆液形成的具有一定粘结性的固体充填物充满，从而形成充填材料接顶；冒落的矸石堆在注浆液的粘结作用下，固结成一个相对稳定的整体；所述空顶区注浆孔采用锚索机打钻孔，孔径Ф32mm，孔的深度为5.5m；所述冒落带注浆孔采用风钻打钻孔，孔径Ф38mm，深度为3.5m，并用扫眼器吹尽孔内水及煤岩粉，将注浆锚杆插入孔内，注浆锚杆外露50～70mm，方便连接注浆机；在注浆过程中，注意检查其它注浆锚杆及煤壁是否有漏浆现象，如有漏浆现象时，在不停机的情况下，用快速水泥或锚固剂进行封堵，当快速水泥或锚固剂凝固后，再继续注浆，以防浆液继续泄漏，同时将漏液的注浆锚杆标记清楚；(3)掘进：注浆完成后，巷道顶板岩层冒落形成的采空区和冒落的矸石堆在注浆液的作用下固结成为一个稳定的整体，使用YT28型凿岩机，沿巷道设计轮廓线，对巷道顶板冒落的矸石堆进行挖掘；(4)支护：掘进达到一个循环步距1m时，停止掘进，切断裸露的注浆锚杆，去掉外围的黄麻，按上托盘和楔形垫片以及螺丝，人工施加250KN扭矩；同时，采用背板将掘出的巷道顶板背严，由外向里、顺风方向逐棚架设U型棚，U型棚沿巷道走向1米1个，对巷道进行支护；完成支护后重复步骤(3)和步骤(4)，进行下一步距的掘进和支护工作，保证在注浆冒落带下掘进长度控制在1m安全距离以内，直至巷道完全贯通；(5)注浆加固：冒落区域巷道贯通后，设计长钻孔，打入注浆锚杆，安装注浆管注浆，深入到长钻孔顶部，封孔并注浆。