CN103437780A - 一种从疲劳阻力状态中恢复工作阻力的煤矿巷道支护方法 - Google Patents
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Abstract
一种从疲劳阻力状态中恢复工作阻力的煤矿巷道支护方法，包括如下步骤：(1)对围岩或煤体采用锚杆进行锚注支护，得到首次支护的巷道；(2)在所述巷道断面上设置至少四个为一组的监测点，使用固定测枪或钢尺，每一组监测点对应一个监测监控站，所述监测监控站每隔3-20米设置一组；(3)利用所述监测监控站对所述巷道位移量实施实时监控，当巷道位移量达到以下条件时，实施二次注浆适时补强，提振工作阻力：8％≥巷道位移量/巷道空间值≥6％。本发明能够较长时间保持巷道稳定，有利于安全生产，其维护成本低，支护效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种从疲劳阻力状态中恢复工作阻力的煤矿巷道支护方法。
背景技术
目前，随着煤炭开采范围的扩大，开采深度的增加，支护困难的巷道越来越多。实践证明，利用金属支架等强强支护方式已经很难奏效。近年来，注浆支护应运而生。相对金属支架来说，注浆支护是一种主动支护方式，它以改造围岩力学性能入手，把围岩(或煤体)作为支护主体抵御外来压力，大幅度提高了支护的可靠性和支护速度，降低了支护成本。但是这种支护方式在采动影响较大、应力复杂的情况下，仍然会产生破坏，支护围岩破碎、变形乃至垮塌，需要反复修复，影响生产效率，加大开采成本。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种从疲劳阻力状态中恢复工作阻力的煤矿巷道支护方法，从而解决上述背景技术中的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种从疲劳阻力状态中恢复工作阻力的煤矿巷道支护方法，包括如下步骤：
(1)对围岩或煤体采用锚杆进行锚注支护，得到首次支护的巷道；
(2)在所述巷道断面上设置至少4个为一组的监测点，使用固定测枪或钢尺，每一组监测点对应一个监测监控站，所述监测监控站每隔3-20米设置一组；
(3)利用所述监测监控站对所述巷道位移量实施实时监控，当巷道位移量达到以下条件时，实施二次注浆适时补强，提振工作阻力：
8％≥巷道位移量/巷道空间值≥6％。
所说的巷道位移量，指巷道两帮、顶、底与首次支护后稳定期相比，向巷道空间的延伸值，如果各部位位移量不相同时，取最大位移量为巷道位移量，所说的巷道空间值，指巷道高度、宽度中变化最大的一种的原始值。
本发明中，所述巷道断面的顶、底板和两帮的中部采用打眼埋设螺栓的方法各布置1个监测点，在所述巷道从入口起算前80米，每3～10m设置一处监测监控站，从入口起算80m以后的地段每隔15m～20m设置一处监测监控站。
本发明中，四个监测点分别布置在两帮中部和顶、底中央，呈水平和十字分布。
本发明中，所述巷道表面裂缝较多、鼓包、炸皮现象较严重，采动影响较大，根据预测又处于地压来压周期，则监测到7％≥巷道位移量/巷道空间值≥6％时，巷道支护处于疲劳阻力状态，立即对围岩实施复注浆。
本发明中，所述巷道表面裂缝较少、鼓包、炸皮现象较轻，采动影响小，根据预测不处于地压来压周期，则监测到8％≥巷道位移量/巷道空间值＞7％时，对围岩实施复注浆。
本发明具有以下有益效果：
本发明是基于巷道围岩支护阻力变化理论提出的。巷道围岩经注浆支护后，胶结成一体并成为支护体抵御外来压力，其支护阻力在支护架设后因因应围岩变化而经历初阻力→工作阻力→疲劳阻力→支护破坏(即支护阻力完全丧失)的过程。即注浆支护完成后的初阻力，胶结稳定后的正常状态下的工作阻力，随着围岩在外部压力作用下内部结构的变化(裂隙、松散、膨胀)，工作阻力降低，变为疲劳阻力，直至支护作用破坏，围岩严重变形、垮塌。
本发明的创新在于，以监测监控为手段，对复杂应力不断作用下反复松动的围岩，进行复注浆和多次注浆，阻止松动变形，对支护体内各部位适时补强，重新调整稳定其结构，使之恢复工作阻力。
本发明的技术关键在于复注时机的选择。初阻力和正常工作阻力状态下围岩体的变形量很小，不必补强；破坏后的巷道支护则难以实施注浆恢复；因此本发明选择疲劳阻力状态出现时实施注浆补强，使受破坏的围岩新产生的裂隙经再次胶结，支护体内受破坏和损伤的锚杆着力点和托锚点的强度得以提升，恢复工作阻力。
通过长期观测实践和研究表明，巷道变化率在6-8％时，围岩支护体处于疲劳阻力期。
这种支护方法，相对于常规支护方法，能够较长时间保持巷道稳定，有利于安全生产，其维护成本低，支护效率高。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面参见具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种从疲劳阻力状态中恢复工作阻力的煤矿巷道支护方法，包括如下步骤：
(1)对围岩或煤体采用锚杆进行锚注支护，得到首次支护的巷道；
(2)在所述巷道断面上设置至少4个为一组的监测点，使用固定测枪或钢尺，每一组监测点对应一个监测监控站，所述监测监控站每隔3-20米设置一组，本实施例中，所述巷道断面的顶、底板和两帮的中部采用打眼埋设螺栓的方法各布置1个监测点，在所述巷道从入口起算前80米，每10m设置一处监测监控站，从入口起算80m以后的地段每隔20m设置一处监测监控站；四个监测点分别布置在两帮中部和顶、底中央，呈水平和十字分布；
(3)利用所述监测监控站对所述巷道位移量实施实时监控，当巷道位移量达到以下条件时，实施二次注浆适时补强，提振工作阻力：
8％≥巷道位移量/巷道空间值≥6％。
实施例1发现，所述巷道表面裂缝较多、鼓包、炸皮现象较严重，采动影响较大，根据预测又处于地压来压周期，且监测到巷道位移量/巷道空间值为6.5％，巷道支护处于疲劳阻力状态，立即对围岩实施复注浆。
实施例2
一种从疲劳阻力状态中恢复工作阻力的煤矿巷道支护方法，包括如下步骤：
(1)对围岩或煤体采用锚杆进行锚注支护，得到首次支护的巷道；
(2)在所述巷道断面上设置至少4个为一组的监测点，使用固定测枪或钢尺，每一组监测点对应一个监测监控站，所述监测监控站每隔3-20米设置一组，本实施例中，所述巷道断面的顶、底板和两帮的中部采用打眼埋设螺栓的方法各布置1个监测点，在所述巷道从入口起算前80米，每6m设置一处监测监控站，从入口起算80m以后的地段每隔17m设置一处监测监控站；四个监测点分别布置在两帮中部和顶、底中央，呈水平和十字分布；
(3)利用所述监测监控站对所述巷道位移量实施实时监控，当巷道位移量达到以下条件时，实施二次注浆适时补强，提振工作阻力：
8％≥巷道位移量/巷道空间值≥6％。
实施例2发现，所述巷道表面裂缝较少、鼓包、炸皮现象较轻，采动影响小，根据预测不处于地压来压周期，且监测到巷道位移量/巷道空间值为7.5％，对围岩实施复注浆。
实施例3
一种从疲劳阻力状态中恢复工作阻力的煤矿巷道支护方法，包括如下步骤：
(1)对围岩或煤体采用锚杆进行锚注支护，得到首次支护的巷道；
(2)在所述巷道断面上设置至少4个为一组的监测点，使用固定测枪或钢尺，每一组监测点对应一个监测监控站，所述监测监控站每隔3-20米设置一组，本实施例中，所述巷道断面的顶、底板和两帮的中部采用打眼埋设螺栓的方法各布置1个监测点，在所述巷道从入口起算前80米，每3m设置一处监测监控站，从入口起算80m以后的地段每隔15m设置一处监测监控站；四个监测点分别布置在两帮中部和顶、底中央，呈水平和十字分布；
(3)利用所述监测监控站对所述巷道位移量实施实时监控，当巷道位移量达到以下条件时，实施二次注浆适时补强，提振工作阻力：
8％≥巷道位移量/巷道空间值≥6％。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种从疲劳阻力状态中恢复工作阻力的煤矿巷道支护方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)对围岩或煤体采用锚杆进行锚注支护，得到首次支护的巷道；
(2)在所述巷道断面上设置至少4个为一组的监测点，使用固定测枪或钢尺，每一组监测点对应一个监测监控站，所述监测监控站每隔3-20米设置一组；
(3)利用所述监测监控站对所述巷道位移量实施实时监控，当巷道位移量达到以下条件时，实施二次注浆适时补强，提振工作阻力：
8％≥巷道位移量/巷道空间值≥6％；
所说的巷道位移量，指巷道两帮、顶、底与首次支护后稳定期相比，向巷道空间的延伸值，如果各部位位移量不相同时，取最大位移量为巷道位移量，所说的巷道空间值，指巷道高度、宽度中变化最大的一种的原始值。
2.根据权利要求1所述的一种从疲劳阻力状态中恢复工作阻力的煤矿巷道支护方法，其特征在于：所述巷道断面的顶、底板和两帮的中部采用打眼埋设螺栓的方法各布置1个监测点，在所述巷道从入口起算前80米，每3～10m设置一处监测监控站，从入口起算80m以后的地段每隔15m～20m设置一处监测监控站。
3.根据权利要求2所述的一种从疲劳阻力状态中恢复工作阻力的煤矿巷道支护方法，其特征在于：四个监测点分别布置在两帮中部和顶、底中央，呈水平和十字分布。
4.根据权利要求3所述的一种从疲劳阻力状态中恢复工作阻力的煤矿巷道支护方法，其特征在于：所述巷道表面裂缝较多、鼓包、炸皮现象较严重，采动影响较大，根据预测又处于地压来压周期，则监测到7％≥巷道位移量/巷道空间值≥6％时，巷道支护处于疲劳阻力状态，立即对围岩实施复注浆。
5.根据权利要求3所述的一种从疲劳阻力状态中恢复工作阻力的煤矿巷道支护方法，其特征在于：所述巷道表面裂缝较少、鼓包、炸皮现象较轻，采动影响小，根据预测不处于地压来压周期，则监测到8％≥巷道位移量/巷道空间值＞7％时，对围岩实施复注浆。
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