專利名稱：一種軟煤/巖層巷道支護(hù)方法及支護(hù)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤/巖層巷道支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種軟煤/巖層巷道支護(hù)方法及支護(hù)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
煤礦巷道支護(hù)技術(shù)是礦井建設(shè)與煤炭開(kāi)采中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，安全、合理、有效的巷道支護(hù)是保證礦井高產(chǎn)高效的必要條件。錨桿支護(hù)方式具有支護(hù)效果好、效率高、成本低等諸多特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用我國(guó)煤礦企業(yè)，并給企業(yè)帶來(lái)巨大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，錨桿支護(hù)己經(jīng)成為巷道支護(hù)的一個(gè)主要技術(shù)手段。與錨桿相比，錨索具有深度大、強(qiáng)度高、可施加較大預(yù)緊力的特點(diǎn)。錨索應(yīng)緊跟掘進(jìn)工作面及時(shí)支護(hù)。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中煤層的錨索支護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖。參看圖1所示，錨索支護(hù)施工工藝流程為在煤層巷道I的巷道壁上定錨索孔位，鉆進(jìn)錨索鉆孔、清孔，往鉆孔內(nèi)裝入樹(shù)脂錨固劑，用錨索2的頭部頂住樹(shù)脂錨固劑并送入孔底，升起鉆機(jī)并用攪拌器連接鉆機(jī)和錨索尾部，開(kāi)動(dòng)鉆機(jī)攪拌樹(shù)脂錨固劑至規(guī)定時(shí)間，停止攪拌等待規(guī)定時(shí)間后收縮鉆機(jī)卸下攪拌器，等待預(yù)定時(shí)間，套上托板3安裝錨具，用張拉設(shè)備張拉錨索到設(shè)計(jì)預(yù)緊力。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的錨索支護(hù)方式應(yīng)用到軟煤/巖層巷道的支護(hù)中容易出現(xiàn)如下問(wèn)題:由于錨索頭部通過(guò)樹(shù)脂錨固劑固定在孔底處，錨固點(diǎn)較小，錨固力不強(qiáng)；加之煤層較軟，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，錨索的預(yù)緊力往往會(huì)減小，錨索對(duì)巷道壁的拉拔力相應(yīng)減小，這樣會(huì)導(dǎo)致巷道壁向巷道內(nèi)的凸出變形，如圖2中的虛線所示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種軟煤/巖層巷道支護(hù)方法，能夠減少軟煤/巖層巷道的變形。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的軟煤/巖層巷道支護(hù)方法實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:一種軟煤/巖層巷道支護(hù)方法，包括步驟:在軟煤/巖層巷道的巷幫上鉆孔；在所述鉆孔的孔底部注漿形成漿液加固團(tuán)；在所述鉆孔內(nèi)安裝錨索，并將所述錨索的索體端部錨固在所述漿液加固團(tuán)上。進(jìn)一步地，在軟煤/巖層巷道的巷幫上鉆孔包括:在軟煤/巖層巷道的巷幫上鉆直孔，并在直孔的孔底形成漿液加固團(tuán)；其中在所述鉆孔的孔底部注漿形成漿液加固團(tuán)包括:在所述直孔的孔底定位注漿，漿液沿孔底圍巖裂隙群流動(dòng)后凝固形成漿液加固團(tuán)。進(jìn)一步地，所述漿液加固團(tuán)的直徑遠(yuǎn)大于所述直孔的直徑，優(yōu)選地，所述漿液加固團(tuán)的直徑為所述直孔直徑的5-8倍。進(jìn)一步地，所述在直孔的孔底形成漿液加固團(tuán)包括:在所述直孔的孔底圍巖上形成裂隙群多個(gè)孔道，并且所述裂隙群多個(gè)孔道圍繞所述直孔的中心軸線大體呈放射狀分布。進(jìn)一步地，所述裂隙群多個(gè)孔道中，相鄰的裂隙孔道具有不同的長(zhǎng)度。
進(jìn)一步地，所述在所述鉆孔內(nèi)安裝錨索，并將所述錨索的索體端部錨固在所述漿液加固團(tuán)上包括:將錨索的索體插入鉆孔,使索體端部伸入到鉆孔底部后,索體端部進(jìn)入漿液加固團(tuán)內(nèi)部生根。進(jìn)一步地，所述漿液加固團(tuán)的橫截面積是錨索索體橫截面積的8-15倍。進(jìn)一步地，在所述鉆孔的孔底部注漿形成漿液加固團(tuán)，通過(guò)所述漿液加固團(tuán)將所述錨索的索體端部錨固在孔底處包括:在至少兩個(gè)鉆孔中的孔底同時(shí)注漿形成同一個(gè)漿液加固團(tuán)；在所述鉆孔內(nèi)安裝錨索，并將所述錨索的索體端部錨固在所述漿液加固團(tuán)上包括:在至少兩個(gè)鉆孔內(nèi)同時(shí)安裝錨索，并將至少兩個(gè)鉆孔內(nèi)的錨索的索體端部錨固在該同一個(gè)漿液加固團(tuán)上。本發(fā)明軟煤/巖層巷道支護(hù)方法中，由于在鉆孔的孔底部通過(guò)注漿形成有漿液加固團(tuán)，錨索的索體端部錨固在所述漿液加固團(tuán)上。這樣能夠增強(qiáng)錨索在軟煤/巖層中錨定的可靠性，以防止錨定不牢而使錨索的預(yù)緊力下降甚至使錨索失效，從而減少軟煤/巖層巷道變形的情況發(fā)生。本發(fā)明還提供一種軟煤/巖層巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)，能夠減少軟煤/巖層巷道的變形。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的軟煤/巖層巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:一種軟煤/巖層巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括:在軟煤/巖層巷道的巷幫上鉆孔，在鉆孔的孔底具有漿液加固團(tuán)；在所述鉆孔內(nèi)安裝有錨索；所述錨索的索體端部錨固在所述漿液加固團(tuán)上。進(jìn)一步地，所述漿液加固團(tuán)為裂隙群多個(gè)孔道同時(shí)注漿形成的漿液加固團(tuán)；所述漿液加固團(tuán)的橫截面積是錨索索體橫截面積的8-15倍。本發(fā)明軟煤/巖層巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)中，由于在鉆孔的孔底部具有漿液加固團(tuán)，錨索的索體端部錨固在所述漿液加固團(tuán)上。這樣能夠增強(qiáng)錨索在軟煤/巖層中錨定的可靠性，以防止錨定不牢而使錨索的預(yù)緊力下降甚至使錨索失效，從而減少軟煤/巖層巷道變形的情況發(fā)生。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中軟煤/巖層巷道錨索支護(hù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中軟煤/巖層巷道變形的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明軟煤/巖層巷道錨索支護(hù)方法實(shí)施例的流程示意圖；圖4為本發(fā)明軟煤/巖層巷道錨索支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例一種軟煤/巖層巷道支護(hù)方法及支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)明確，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。參看圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種軟煤/巖層巷道支護(hù)方法，包括步驟:S11、在軟煤/巖層巷道的巷幫上鉆孔；S12、在所述鉆孔的孔底部注漿形成漿液加固團(tuán)；S13、在所述鉆孔內(nèi)安裝錨索，并將所述錨索的索體端部錨固在所述漿液加固團(tuán)上。所述錨索的索體端部可通過(guò)樹(shù)脂錨固劑或水泥錨固劑錨固在所述漿液加固團(tuán)上。本發(fā)明軟煤/巖層巷道支護(hù)方法實(shí)施例中，由于在鉆孔的孔底部通過(guò)注漿形成有漿液加固團(tuán)，錨索的索體端部錨固在所述漿液加固團(tuán)上。這樣能夠增強(qiáng)錨索在軟煤/巖層中錨定的可靠性，以防止錨定不牢而使錨索的預(yù)緊力下降甚至使錨索失效，從而減少軟煤/巖層巷道變形的情況發(fā)生。在前述軟煤/巖層巷道支護(hù)方法實(shí)施例中，可以通過(guò)壓力注射砂漿或純水泥漿，使?jié){液在鉆孔的孔底部向周圍的煤層中擴(kuò)散滲透的方式，在鉆孔的孔底部注漿形成漿液加固團(tuán)。為了便于漿液加固團(tuán)的快速形成并滿足預(yù)定的體積要求，優(yōu)選地，在軟煤/巖層巷道的巷幫上鉆孔包括:在軟煤/巖層巷道的巷幫上鉆直孔，并在直孔的孔底形成容納漿液的裂隙群；其中在所述鉆孔的孔底部注漿形成漿液加固團(tuán)包括:在所述直孔的孔底定位注漿，漿液沿孔底圍巖裂隙群流動(dòng)后凝固形成漿液加固團(tuán)。在前述軟煤/巖層巷道支護(hù)方法實(shí)施例中，進(jìn)一步地，所述漿液加固團(tuán)的直徑遠(yuǎn)大于所述直孔的直徑，優(yōu)選地，所述漿液加固團(tuán)的直徑為所述直孔直徑的5-8倍。所述漿液加固團(tuán)的直徑如果太小，不利于錨索的可靠錨定，所述漿液加固團(tuán)的直徑如太大，不僅會(huì)增加施工的難度和時(shí)間，而且增加了漿料等材料成本?？蛇x地，所述在直孔的孔底形成孔底圍巖裂隙群包括:在所述直孔的孔底圍巖上形成裂隙群多個(gè)孔道，并且所述裂隙群多個(gè)孔道圍繞所述直孔的中心軸線呈放射狀分布，所述裂隙群孔道的數(shù)量為大于3個(gè)，裂隙群孔道的長(zhǎng)度為0.05-0.15米。在前述軟煤/巖層巷道支護(hù)方法實(shí)施例中，所述裂隙群多個(gè)孔道中，相鄰的多個(gè)孔道可以具有相同的注漿長(zhǎng)度。優(yōu)選地，相鄰的裂隙孔道具有不同的注漿長(zhǎng)度。這樣在所述軟煤/巖層中形成的漿液加固團(tuán)的周邊具有凸出部和凹入部，使得漿液加固團(tuán)周邊與其周圍的軟煤/巖層相互交錯(cuò)，增加了漿液加固團(tuán)與軟煤/巖層之間的摩擦力，使得漿液加固團(tuán)在軟煤/巖層中的定位更加牢靠，便于對(duì)錨索提供穩(wěn)定的牽拉作用。在前述軟煤/巖層巷道支護(hù)方法實(shí)施例中，為了增加錨索的索體端部在軟煤/巖層中的錨定力，所述在鉆孔內(nèi)安裝錨索，并將所述錨索的索體端部錨固在所述漿液加固團(tuán)上包括:將錨索的索體插入鉆孔,并使索體端部進(jìn)入漿液加固團(tuán)內(nèi)部生根,即使索體端部通過(guò)樹(shù)脂錨固劑或水泥錨固劑“植根”在漿液加固團(tuán)中，增加了錨索的索體端部在軟煤/巖層中的錨定力，提高錨索的拉拔力和錨固力作用。在前述軟煤/巖層巷道支護(hù)方法實(shí)施例中，所述漿液加固團(tuán)的橫截面積是錨索索體橫截面積的8-15倍。所述漿液加固團(tuán)的橫截面積太小，不利于錨索的可靠錨定，漿液加固團(tuán)的橫截面積如太大，不僅加大施工難度，且會(huì)增加漿料等生產(chǎn)成本。參看圖4所示，在前述軟煤/巖層巷道支護(hù)方法實(shí)施例中，可以是一個(gè)鉆孔的孔底部單獨(dú)形成一個(gè)漿液加固團(tuán)7。優(yōu)選地，在所述鉆孔的孔底部注漿形成漿液加固團(tuán)包括:在至少兩個(gè)鉆孔的孔底同時(shí)注漿形成同一個(gè)漿液加固團(tuán)8，將所述至少兩個(gè)鉆孔中的錨索的索體端部錨固在該同一個(gè)漿液加固團(tuán)上。這樣形成的漿液加固團(tuán)的體積較大，不僅使得索體端部的錨固更加可靠，而且能夠?qū)崿F(xiàn)平行作業(yè)，顯著提高支護(hù)速度。參看圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種軟煤/巖層巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括:在軟煤/巖層巷道4的幫部或側(cè)壁上有鉆孔，在鉆孔的孔底具有漿液加固團(tuán)7、8 ；在所述鉆孔內(nèi)安裝有錨索5 ;所述錨索5的索體端部錨固在所述漿液加固團(tuán)7、8上，錨索的尾部套有托板6。本發(fā)明軟煤/巖層巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)施例中，由于在鉆孔的孔底部具有漿液加固團(tuán)，錨索的索體端部錨固在孔底處的漿液加固團(tuán)上。這樣能夠增強(qiáng)錨索在軟煤/巖層中錨定的可靠性，以防止錨定不牢而使錨索的預(yù)緊力下降甚至使錨索失效，從而減少軟煤/巖層巷道變形的情況發(fā)生。在前述軟煤/巖層巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)施例中，所述漿液加固團(tuán)的橫截面呈三角形、四邊形或星形。所述漿液加固團(tuán)的橫截面呈多邊形，尤其是呈星形的結(jié)構(gòu)，這樣在軟煤/巖層中形成的漿液加固團(tuán)的周邊具有凸出部和凹入部，使得漿液加固團(tuán)周邊與其周圍的軟煤/巖層相互交錯(cuò)，增加了漿液加固團(tuán)與軟煤/巖層之間的摩擦力，使得漿液加固團(tuán)在軟煤/巖層中的定位更加牢靠，便于對(duì)錨索提供穩(wěn)定的牽拉作用。在前述軟煤/巖層巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)施例中，所述漿液加固團(tuán)的橫截面積是錨索索體橫截面積的8-15倍。所述漿液加固團(tuán)的橫截面積太小，不利于錨索的可靠錨定，漿液加固團(tuán)的橫截面積太大，又會(huì)浪費(fèi)漿料，增加成本。本發(fā)明適用于巷道支護(hù)，特別適用于軟煤/巖層的巷道支護(hù)。尤其適用于橫截面積平均在24平方米以上的大斷面的軟煤/巖層的巷道支護(hù)。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種軟煤/巖層巷道支護(hù)方法，其特征在于，包括步驟: 在軟煤/巖層巷道的巷幫上鉆孔； 在所述鉆孔的孔底部注漿形成漿液加固團(tuán)； 在所述鉆孔內(nèi)安裝錨索，并將所述錨索的索體端部錨固在所述漿液加固團(tuán)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟煤/巖層巷道支護(hù)方法，其特征在于，在軟煤/巖層巷道的巷幫上鉆孔包括: 在軟煤/巖層巷道的巷幫上鉆直孔，并在直孔的孔底形成孔底圍巖裂隙群；其中 在所述鉆孔的孔底部注漿成形成漿液加固團(tuán)包括:在所述直孔的孔底定位注漿，漿液沿孔底圍巖裂隙群流動(dòng)后凝固形成漿液加固團(tuán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟煤/巖層巷道支護(hù)方法，其特征在于，所述漿液加固團(tuán)的直徑遠(yuǎn)大于所述直孔的直徑，優(yōu)選地，所述漿液加固團(tuán)的直徑為所述直孔直徑的5-8倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟煤/巖層巷道支護(hù)方法，其特征在于，所述在直孔的孔底形成孔底圍巖裂隙群包括: 在所述直孔的孔底圍巖上形成裂隙群多個(gè)孔道，并且所述裂隙群多個(gè)孔道圍繞所述直孔的中心軸線大體呈放射狀分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軟煤/巖層巷道支護(hù)方法，其特征在于，所述裂隙群多個(gè)孔道中，相鄰的裂隙孔道具有不同的長(zhǎng)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的軟煤/巖層巷道支護(hù)方法，其特征在于，在所述鉆孔內(nèi)安裝錨索，并將所述錨索的索體端部錨固在所述漿液加固團(tuán)上包括: 將錨索的索體插入鉆孔，使索體端部伸入到鉆孔底部后，索體端部進(jìn)入漿液加固團(tuán)內(nèi)部生根。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的軟煤/巖層巷道支護(hù)方法，其特征在于，所述漿液加固團(tuán)的橫截面積是錨索索體橫截面積的8-15倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的軟煤/巖層巷道支護(hù)方法，其特征在于， 在所述鉆孔的孔底部注漿形成漿液加固團(tuán)包括:在至少兩個(gè)鉆孔中的孔底同時(shí)注漿形成同一個(gè)漿液加固團(tuán)； 在所述鉆孔內(nèi)安裝錨索，并將所述錨索的索體端部錨固在所述漿液加固團(tuán)上包括:在至少兩個(gè)鉆孔內(nèi)同時(shí)安裝錨索，并將至少兩個(gè)鉆孔內(nèi)的錨索的索體端部錨固在該同一個(gè)漿液加固團(tuán)上。
9.一種軟煤/巖層巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 在軟煤/巖層巷道的巷幫上鉆孔，在鉆孔的孔底具有漿液加固團(tuán)； 在所述鉆孔內(nèi)安裝有錨索； 所述錨索的索體端部錨固在所述漿液加固團(tuán)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的軟煤/巖層巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述漿液加固團(tuán)的為裂隙群多個(gè)孔道同時(shí)注漿形成的漿液加固團(tuán)。
所述漿液加固團(tuán)的橫截面積是錨索索體橫截面積的8-15倍。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施例公開(kāi)了一種軟煤/巖層巷道支護(hù)方法及支護(hù)結(jié)構(gòu)，涉及煤層巷道支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，為解決軟煤/巖層巷道容易變形的問(wèn)題而發(fā)明。所述軟煤/巖層巷道支護(hù)方法，包括步驟在軟煤/巖層巷道的巷幫上鉆孔；在所述鉆孔的孔底部定向控制注漿形成漿液加固團(tuán)；在所述鉆孔內(nèi)安裝錨索，并將所述錨索的索體端部錨固在所述漿液加固團(tuán)上。軟煤/巖層巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)中，錨索的索體端部錨固在孔底處的漿液加固團(tuán)上。本發(fā)明適用于巷道支護(hù)，特別適用于軟煤/巖層的巷道支護(hù)。
文檔編號(hào)E21D20/02GK103174444SQ20131006061
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月26日
發(fā)明者楊仁樹(shù), 郭東明, 李學(xué)彬, 薛華俊 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)