特厚松软煤层巷道支护方法

摘要

本发明公开了一种特厚松软煤层巷道支护方法，解决了特厚松软煤层巷道由于煤层松软、破碎、易片帮、冒顶而难以支护的问题。本发明特厚松软煤层巷道的支护形式由单一的锚杆支护形式和架设型钢棚支护改进成了各种多重支护、联合支护形式，特别是将锚杆、锚索、钢带、网联合支护，其独特优点是能把加固和悬吊理论相结合，控制特厚松软煤层巷道的稳定性。本发明具有支护效果好、参数合理、施工简单、成本较低、安全可靠、改善作业环境等优点，尤其适用于特厚松软煤层巷道的支护。

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿中的巷道支护方法，具体是一种特厚松软煤层巷道支护方法。

背景技术

特厚松软煤层是我国煤矿开采过程中常见的地质构造，其具有构造应力高、围岩岩性差和破碎易垮落的特点。特厚松软煤层区域地质条件复杂，受构造运动影响，围岩内赋存高水平的应力，位于该区域内的煤矿巷道都处于深部大规模松软围岩内，严重影响着巷道的掘进速度及安全。

特厚松软煤层巷道的支护一直是困扰我国煤矿安全生产的重大难题之一，因该类煤层松软、破碎、易片帮、冒顶，所以其煤层巷道支护难度比较大。随着开采深度的增加，围岩应力增大，煤层巷道煤体围岩的软岩特性更加突出，维护更加困难。松软厚煤层巷道一般沿顶掘进．两帮与底板为松软煤体，煤帮在采掘影响下呈现出变形破坏严重、易片帮、底鼓量大的特征，因此，该类巷道支护问题亟需得到解决。

对于特厚松软煤层巷道，现有的支护方式大都采用梯形钢棚或木棚，这样的支护方式存在支护成本高、翻修率大、支护效果差等问题，大大制约了矿井的发展。并且，这些支护都属于被动支护，已经不能适应现在高产、高效工作面的要求，在加上木材缺乏、木材涨价、巷道维修难等原因，急需探索一种新的支护方式。

发明内容

本发明的目的是为了解决特厚松软煤层巷道由于煤层松软、破碎、易片帮、冒顶而难以支护的问题，提供了一种特厚松软煤层巷道支护方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种特厚松软煤层巷道支护方法，包括如下步骤：

1）巷道顶板的支护：在巷道顶板上均布固定若干排左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆，相邻两排左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆的间距为1000mm；每排左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆包括四根直径为18mm、长度为2500mm的左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆，相邻的两根左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆的间距为900mm，两根边部的左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆分别向着各自邻近的巷帮方向倾斜固定且与巷道顶板间的夹角为80°，两根中部的左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆与巷道顶板垂直固定；每排的四根左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆下端共同固定有一条W形钢带，并且在四根左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆的下端端部与W形钢带之间还分别固定有一个第一铁托板，其中，W形钢带长为3800mm、宽为145mm、厚为3mm，第一铁托板长为80mm、宽为80mm、厚为10mm；相邻的两条W形钢带与巷道顶板之间夹固有一张第一钢塑复合网，第一钢塑复合网长为4000mm、宽为1200mm；在巷道顶板上相邻的两排左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆的中线位置上还垂直固定有一排锚索，每排锚索包括两根或三根直径为15.24mm、长度为6000mm的锚索，并且两根锚索排与三根锚索排逐排交替设置，相邻的两根锚索的间距为1500mm；每根锚索的下端固定有一个第二铁托板，并且每根锚索的下端外露第二铁托板的长度≤300mm，第二铁托板长为300mm、宽为300mm、厚为10mm；此外，固定左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆时使用两卷树脂锚固剂，顶端安设一卷型号为MSK—23—35的树脂锚固剂、下端安设一卷型号为MSZ—23—60的树脂锚固剂；固定锚索时使用三卷树脂锚固剂，顶端安设一卷型号为MSK—23—35的树脂锚固剂、下端安设两卷型号为MSZ—23—60的树脂锚固剂；

2）巷道左帮的支护：在巷道左帮上挂设第二钢塑复合网，并固定有上下两排沿巷道方向设置玻璃钢锚杆（左帮选用玻璃钢锚杆锚固是为了工作面开采的方便，由于玻璃钢锚杆较脆，采煤机在工作面割煤时，可直接连带锚固于巷道左帮内的玻璃钢锚杆割断，而不影响割煤工作的正常进行），每排包括若干根长度为1700mm的玻璃钢锚杆，每排的各个玻璃钢锚杆分别与巷道顶板上的各排左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆对齐设置；两排玻璃钢锚杆间距为1000mm，并且位于上方一排的玻璃钢锚杆与巷道顶板之间的距离为600mm；每根玻璃钢锚杆的外端端部固定有一个砼托板，砼托板的长为600mm、宽为200mm、厚为90mm；此外，固定玻璃钢锚杆时使用两卷树脂锚固剂，每根玻璃钢锚杆的里端安设一卷型号为MSK—23—35的树脂锚固剂、外端安设一卷型号为MSZ—23—60的树脂锚固剂；

3）巷道右帮的支护：在巷道右帮上挂设第二钢塑复合网，并固定有上下两排沿巷道方向设置螺纹杆锚杆，每排包括若干根长度为1700mm的螺纹杆锚杆，每排的各个螺纹杆锚杆分别与巷道顶板上的各排左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆对齐设置；两排螺纹杆锚杆间距为1000mm，并且位于上方一排的螺纹杆锚杆与巷道顶板之间的距离为600mm；每根螺纹杆锚杆的外端端部固定有一个砼托板，砼托板的长为600mm、宽为200mm、厚为90mm；此外，固定螺纹杆锚杆时使用两卷树脂锚固剂，每根螺纹杆锚杆的里端安设一卷型号为MSK—23—35的树脂锚固剂、外端安设一卷型号为MSZ—23—60的树脂锚固剂。

本发明将特厚松软煤层巷道的支护形式由单一的锚杆支护形式和架设型钢棚支护改进成了各种多重支护、联合支护形式，特别是将锚杆、锚索、钢带、网联合支护，其独特优点是能把加固和悬吊理论相结合，控制特厚松软煤层巷道的稳定性；利用锚杆、钢带、网联合加固主动支护、锚索起悬吊加强支护，有效强化了围岩强度和保持围岩稳定。此外，不同凝胶时间树脂锚固剂的使用，进一步实现了锚杆杆体和锚索的加强锚固，使锚杆和锚索的锚固强度达到规定数值，提高了对特厚松软煤层巷道围岩的加固效果。其中，本发明中的各参数是通过大量的理论分析计算和数值模拟计算而优选出的。

本发明的有益效果如下：

本发明是一项支护特厚松软煤层巷道的重要技术，其独特优点是能把深部围岩强度调动起来，和浅部支护岩体共同作用，控制巷道稳定性。本发明利用锚杆、锚索、钢塑复合网、钢带联合支护，能主动、有效地强化围岩强度和保持围岩稳定。本发明具有支护效果好、参数合理、施工简单、成本较低、安全可靠、改善作业环境等优点，尤其适用于特厚松软煤层巷道的支护。

附图说明

图1为本发明特厚松软煤层巷道支护第一断面图。

图2为本发明特厚松软煤层巷道支护第二断面图。

图3是本发明特厚松软煤层巷道支护平面图。

图中：1-左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆、2-W形钢带、3-第一铁托板、4-第一钢塑复合网、5-锚索、6-第二铁托板、7-第二钢塑复合网、8-玻璃钢锚杆、9-砼托板、10-螺纹杆锚杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步地描述：

如图1至图3所示，一种特厚松软煤层巷道支护方法，包括如下步骤：

1）巷道顶板的支护：在巷道顶板上均布固定若干排左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆1，相邻两排左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆1的间距为1000mm；每排左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆1包括四根直径为18mm、长度为2500mm的左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆1，相邻的两根左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆1的间距为900mm，两根边部的左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆1分别向着各自邻近的巷帮方向倾斜固定且与巷道顶板间的夹角为80°，两根中部的左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆1与巷道顶板垂直固定；每排的四根左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆1下端共同固定有一条W形钢带2，并且在四根左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆1的下端端部与W形钢带2之间还分别固定有一个第一铁托板3，其中，W形钢带2长为3800mm、宽为145mm、厚为3mm，第一铁托板3长为80mm、宽为80mm、厚为10mm；相邻的两条W形钢带2与巷道顶板之间夹固有一张第一钢塑复合网4，第一钢塑复合网4长为4000mm、宽为1200mm；在巷道顶板上相邻的两排左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆1的中线位置上还垂直固定有一排锚索5，每排锚索5包括两根或三根直径为15.24mm、长度为6000mm的锚索5，并且两根锚索5排与三根锚索5排逐排交替设置，相邻的两根锚索5的间距为1500mm；每根锚索5的下端固定有一个第二铁托板6，并且每根锚索5的下端外露第二铁托板6的长度≤300mm，第二铁托板6长为300mm、宽为300mm、厚为10mm；此外，固定左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆1时使用两卷树脂锚固剂，顶端安设一卷型号为MSK—23—35的树脂锚固剂、下端安设一卷型号为MSZ—23—60的树脂锚固剂；固定锚索5时使用三卷树脂锚固剂，顶端安设一卷型号为MSK—23—35的树脂锚固剂、下端安设两卷型号为MSZ—23—60的树脂锚固剂；

2）巷道左帮的支护：在巷道左帮上挂设第二钢塑复合网7，并固定有上下两排沿巷道方向设置的玻璃钢锚杆8，每排包括若干根长度为1700mm的玻璃钢锚杆8，每排的各个玻璃钢锚杆8分别与巷道顶板上的各排左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆1对齐设置；两排玻璃钢锚杆8间距为1000mm，并且位于上方一排的玻璃钢锚杆8与巷道顶板之间的距离为600mm；每根玻璃钢锚杆8的外端端部固定有一个砼托板9，砼托板9的长为600mm、宽为200mm、厚为90mm；此外，固定玻璃钢锚杆8时使用两卷树脂锚固剂，每根玻璃钢锚杆8的里端安设一卷型号为MSK—23—35的树脂锚固剂、外端安设一卷型号为MSZ—23—60的树脂锚固剂；

3）巷道右帮的支护：在巷道右帮上挂设第二钢塑复合网7，并固定有上下两排沿巷道方向设置螺纹杆锚杆10，每排包括若干根长度为1700mm的螺纹杆锚杆10，每排的各个螺纹杆锚杆10分别与巷道顶板上的各排左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆1对齐设置；两排螺纹杆锚杆10间距为1000mm，并且位于上方一排的螺纹杆锚杆10与巷道顶板之间的距离为600mm；每根螺纹杆锚杆10的外端端部固定有一个砼托板9，砼托板9的长为600mm、宽为200mm、厚为90mm；此外，固定螺纹杆锚杆10时使用两卷树脂锚固剂，每根螺纹杆锚杆10的里端安设一卷型号为MSK—23—35的树脂锚固剂、外端安设一卷型号为MSZ—23—60的树脂锚固剂。