專利名稱：一種回撤通道的加固方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及回撤通道的加固方法，尤其是煤炭開采過程中綜采工作面回撤通道的 加固方法。
背景技術(shù)：
對于井下煤礦(非露天煤礦)，如果煤礦的地層為層狀結(jié)構(gòu)，并且是以軟弱巖層為主，那么通常會(huì)遇到巖石泥質(zhì)含量高，多泥質(zhì)和鈣質(zhì)膠結(jié)的問題。也就是說，頂板巖層以細(xì) 粒砂巖、粉砂巖為主，局部可能有砂質(zhì)泥巖，底板巖層則以砂質(zhì)泥巖為主。上述地質(zhì)條件下的頂、底板巖層本身極易風(fēng)化破碎，這又加劇了頂、底板巖層的不 穩(wěn)定性。特別是受開采的影響，巷道部分頂板可能會(huì)出現(xiàn)掉矸、裂縫、離層下沉現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí) 發(fā)生冒頂。特別是，在現(xiàn)有技術(shù)中，綜采工作面采到停采線時(shí)，巷道壓力增大，回撤通道整體 下沉，頂板破碎，冒頂片幫嚴(yán)重，設(shè)備回撤困難，木材等支護(hù)材料的用量成倍增加，搬家倒面 的效率降低，嚴(yán)重時(shí)造成設(shè)備壓死、無法回撤，而且安全上也無保障。因此實(shí)有必要發(fā)明一種回撤通道的加固方法以克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，發(fā)明一種適用于軟弱巖層地質(zhì)條件的回撤通道加固方法，該 方法可以簡單、高效、安全的回撤設(shè)備及人員。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的回撤通道的加固方法是這樣的—種回撤通道的加固方法，其中，步驟1，使用錨桿、錨索、鋼筋網(wǎng)、鋼梁、單體支柱、 雙排垛式支架聯(lián)合支護(hù)頂板；步驟2，向頂板內(nèi)注射瑪麗散固化頂板。作為優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟1分為下述3個(gè)子步驟步驟la，錨桿、錨索共同作用形成一定的作用力以支護(hù)頂板；步驟lb，將鋼筋網(wǎng)通過錨桿、錨索直接固定在頂板上，通過三者共同作用固定形成 對頂板的支護(hù)；步驟lc，將單體支柱和垛式支架與鋼梁相結(jié)合共同支護(hù)頂板。作為優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟2分為下述4個(gè)子步驟步驟2a，根據(jù)孔位設(shè)計(jì)要求，在需加固區(qū)打孔；步驟2b，組裝好多功能泵及其附件，并用多功能泵進(jìn)行注漿；步驟2c，當(dāng)孔內(nèi)達(dá)到預(yù)設(shè)的注漿比例和注漿壓力后停止注漿；步驟2d，換孔注漿，重復(fù)步驟2c至注漿完畢。作為優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟2c的注漿比例是瑪麗散樹脂和催化劑的體積混合 比 1 I。作為優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟2c的注漿壓力為12_20MPa。作為優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟2a的需加固區(qū)包括注漿鉆孔區(qū)、聯(lián)巷三角區(qū)、回撤 通道區(qū)，其中注漿鉆孔區(qū)的孔徑35-45mm，封孔深度0. 8-1. 2m ；聯(lián)巷三角區(qū)的鉆孔呈五花眼布置，孔距1. 8-2. 2米，排距1. 2-1. 7米，孔深4. 5-5. 5米；回撤通道區(qū)的鉆孔呈單排孔布 置，孔距2. 8-3. 3米，孔深5. 4-6. 5米，孔口距頂板0. 4-0. 6米。作為優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟2a的需加固區(qū)包括注漿鉆孔區(qū)、聯(lián)巷三角區(qū)、回撤 通道區(qū)，其中注漿鉆孔區(qū)的孔徑為42毫米，封孔深度為1米；聯(lián)巷三角區(qū)的鉆孔呈五花眼 布置，孔距為2米，排距1. 5米，孔深5米；回撤通道區(qū)的鉆孔呈單排孔布置，孔距3米，孔深 5米，孔口距頂板0.5米。本發(fā)明的回撤通道的加固方法通過采用錨桿-錨索-鋼筋網(wǎng)-鋼梁-單體支 柱_雙排垛式支架聯(lián)合支護(hù)方式，合理優(yōu)化支護(hù)參數(shù)能夠保證回撤通道的支護(hù)強(qiáng)度；通過 使用瑪麗散產(chǎn)品有效地增加煤體的支撐強(qiáng)度，達(dá)到加固處理區(qū)域 的目的。本發(fā)明的加固方 法安全上有了極大的保證，經(jīng)濟(jì)效益上也得到了提高。另外本發(fā)明還具有工藝簡單，操作方 便，現(xiàn)場施工要求不高，能快速、高效地達(dá)到加固頂板并有效支護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式以下的實(shí)施例將采用較有代表性的煤層條件(煤層厚度3. 2米-5米，工作面長度 在180米-300米，煤層埋深約150米，回撤通道斷面為5. 2米X3. 6米，另有三個(gè)回撤聯(lián) 巷)予以說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明的方法并不僅限于此種煤層條件，為了適 應(yīng)不同的煤層厚度等條件，采用的支護(hù)材料的規(guī)格或者間距等可以做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。下面詳 細(xì)說明本發(fā)明的回撤通道的加固方法。本發(fā)明的回撤通道的加固方法采用錨桿_錨索-網(wǎng)片-鋼梁-雙排垛式支架聯(lián)合 支護(hù)，同時(shí)輔以瑪麗散加固材料的方式進(jìn)行加固。1.錨桿-錨索_鋼筋網(wǎng)_鋼梁_單體支柱_雙排垛式支架聯(lián)合支護(hù)在主輔回撤通道采用“錨桿掛網(wǎng)聯(lián)合錨索”支護(hù)，錨桿規(guī)格為<2 16 X 2000mm,間排 距800 X 800mm，三花布置，兩幫間排距為1200 X 800mm，三花布置。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理 解，這里的間排距指的是頂板錨桿之間的間排距，兩幫間排距指的是巷道的兩幫所打錨桿 的間排距。同時(shí)使用鋼梁對頂板進(jìn)行支護(hù)，所述鋼梁是11號“工”字鋼。錨桿、錨索是錨固 頭通過樹脂直接錨固在頂板中的以支護(hù)頂板的一種方法，鋼梁就是將“工”字鋼通過單體 支柱頂在頂板上，形成一定的作用力以支護(hù)頂板，它和錨桿、錨索共同作用形成對頂板的支 護(hù)，它們是共同作用對頂板的支護(hù)錨索用規(guī)格為<2 15. 24X6500mm樹脂錨索，主回撤通道的間排距為 1800X 1500mm，輔回撤通道的間排距為1800X2000mm ；主輔回撤通道、聯(lián)巷、倒車硐室鋪設(shè) 200mm厚的混凝土，采用的水泥標(biāo)號為C25。鋼筋網(wǎng)規(guī)格為2500 X 1700mm，用<2 6. 5的鋼筋制作(“ <2 ”表示直徑)，網(wǎng)格規(guī)格 140X 140mm，鋼筋網(wǎng)的網(wǎng)片與網(wǎng)片之間搭接寬度大于等于100mm，搭接處用錨桿穿死，另外 網(wǎng)片搭接處每隔300mm用鐵絲捆綁。所述鋼筋網(wǎng)通過錨桿、錨索直接固定在頂板上。另外，在主回撤通道內(nèi)交錯(cuò)布置雙排10000KN的垛式支架。這樣，錨桿、錨索共同 作用形成一定的作用力以支護(hù)頂板，鋼筋網(wǎng)片通過錨桿、錨索共同作用固定形成對頂板的 支護(hù)，鋼梁是通過單體支柱和垛式支架直接作用支護(hù)在頂板上，形成全方位的立體支護(hù)。2.向頂板內(nèi)注射瑪麗散固化頂板(1).根據(jù)孔位設(shè)計(jì)要求，在需加固區(qū)打孔，所述需加固區(qū)包括注漿鉆孔區(qū)、聯(lián)巷三角區(qū)、回撤通道區(qū)。a、注漿鉆孔區(qū)孔徑約35-45mm，優(yōu)選42mm，封孔深度0. 8-1. 2m,優(yōu)選lm ；b、聯(lián)巷三角區(qū)頂板上的鉆孔呈五花眼布置，孔距1. 8-2. 2米，優(yōu)選2米；排距 1. 2-1. 7米，優(yōu)選1. 5米；孔深4. 5-5. 5米，優(yōu)選5米；c、回撤通道區(qū)鉆孔呈單排孔布置，孔距2. 8-3. 3米，優(yōu)選3米；孔深5. 4-6. 5米， 優(yōu)選6米；孔口距頂板0. 4-0. 6米，優(yōu)選0. 5米。(2).把多功能泵及其附件組裝好并注漿；(3).注意觀察注漿比例和注漿壓力，當(dāng)所述注漿比例和注漿壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值后停 止注漿，用瑪麗散樹脂沖洗管路和混合槍。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，注漿時(shí)所用的兩種化 學(xué)材料分別是瑪麗散樹脂和催化劑，其中瑪麗散樹脂和催化劑的體積混合比例為1 1，而 根據(jù)頂板條件注漿壓力大致為12-20MPa效果最好，其中16MPa時(shí)效果最佳。這里加入催化 劑的目的是加快凝固速度；瑪麗散樹脂和催化劑以1 1的體積比混合注射進(jìn)地層后，低粘 度的瑪麗散樹脂滲透進(jìn)微細(xì)裂縫，可以膨脹凝固并粘合加固處理區(qū)域。(4).換孔注漿，重復(fù)步驟(3)；(5).注漿完畢后用清洗劑清洗多功能泵和附件。本發(fā)明的方法工藝簡單，操作方便，現(xiàn)場施工要求不高，能快速、高效地達(dá)到加固 頂板并有效支護(hù)的目的。本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合其具體實(shí)施例而被詳細(xì)描述，并且上述實(shí)施例僅供說明本發(fā)明之 用，而并非是對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明公開范圍的 情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案，包括所有不背離本發(fā)明精 神和范圍的改變和修改都在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種回撤通道的加固方法，其特征在于步驟1，使用錨桿、錨索、鋼筋網(wǎng)、鋼梁、單體支柱、雙排垛式支架聯(lián)合支護(hù)頂板；步驟2，向頂板內(nèi)注射瑪麗散固化頂板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回撤通道的加固方法，其特征在于，所述步驟1分為下述3個(gè) 子步驟步驟la，錨桿、錨索共同作用形成一定的作用力以支護(hù)頂板；步驟lb，將鋼筋網(wǎng)通過錨桿、錨索直接固定在頂板上，通過三者共同作用固定形成對頂 板的支護(hù)；步驟lc，將單體支柱和垛式支架與鋼梁相結(jié)合共同支護(hù)頂板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的回撤通道的加固方法，其特征在于，所述步驟2分為下述 4個(gè)子步驟步驟2a，根據(jù)孔位設(shè)計(jì)要求，在需加固區(qū)打孔；步驟2b，組裝好多功能泵及其附件，并用多功能泵進(jìn)行注漿；步驟2c，當(dāng)孔內(nèi)達(dá)到預(yù)設(shè)的注漿比例和注漿壓力后停止注漿；步驟2d，換孔注漿，重復(fù)步驟2c至注漿完畢。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的回撤通道的加固方法，其特征在于，所述步驟2c的注漿比例 是瑪麗散樹脂和催化劑的體積混合比1 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的回撤通道的加固方法，其特征在于，所述步驟2c的注漿壓力 為 12-20MPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的回撤通道的加固方法，其特征在于，所述步驟2a的需加固 區(qū)包括注漿鉆孔區(qū)、聯(lián)巷三角區(qū)、回撤通道區(qū)，其中注漿鉆孔區(qū)的孔徑35-45毫米，封孔深 度0. 8-1. 2米；聯(lián)巷三角區(qū)的鉆孔呈五花眼布置，孔距1. 8-2. 2米，排距1. 2-1. 7米，孔深 4. 5-5. 5米；回撤通道區(qū)的鉆孔呈單排孔布置，孔距2. 8-3. 3米，孔深5. 4-6. 5米，孔口距頂 板 0. 4-0. 6 米。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的回撤通道的加固方法，其特征在于，所述步驟2a的需加固區(qū) 包括注漿鉆孔區(qū)、聯(lián)巷三角區(qū)、回撤通道區(qū)，其中注漿鉆孔區(qū)的孔徑為42毫米，封孔深度 為1米；聯(lián)巷三角區(qū)的鉆孔呈五花眼布置，孔距為2米，排距1. 5米，孔深5米；回撤通道區(qū) 的鉆孔呈單排孔布置，孔距3米，孔深5米，孔口距頂板0. 5米。
全文摘要
一種回撤通道的加固方法，其中，步驟1，使用錨桿、錨索、鋼筋網(wǎng)、鋼梁、單體支柱、雙排垛式支架聯(lián)合支護(hù)頂板；步驟2，向頂板內(nèi)注射瑪麗散固化頂板。本發(fā)明的回撤通道的加固方法通過采用錨桿-錨索-鋼筋網(wǎng)-鋼梁-單體支柱-雙排垛式支架聯(lián)合支護(hù)方式，合理優(yōu)化支護(hù)參數(shù)能夠保證回撤通道的支護(hù)強(qiáng)度；通過使用瑪麗散產(chǎn)品有效地增加煤體的支撐強(qiáng)度，達(dá)到加固處理區(qū)域的目的。本發(fā)明的加固方法安全上有了極大的保證，經(jīng)濟(jì)效益上也得到了提高。另外本發(fā)明還具有工藝簡單，操作方便，現(xiàn)場施工要求不高，能快速、高效地達(dá)到加固頂板并有效支護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號E21B33/13GK101806223SQ20091007813
公開日2010年8月18日 申請日期2009年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月17日
發(fā)明者冉星仕, 劉加旺, 唐清松, 張日晨 申請人:中國神華能源股份有限公司