本發(fā)明涉及煤井巷道加固技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種煤礦井底車場及軌道大巷的加固方法。

背景技術(shù)：

井底車場及軌道大巷是位于井筒底部連接井筒和運(yùn)輸大巷的一組巷道和硐室的總稱，它是礦井的交通樞紐和咽喉。隨著巷道開挖圍巖暴露后，地應(yīng)力開始逐步釋放，巖石中的原生裂隙擴(kuò)展進(jìn)而產(chǎn)生次生裂隙，極大地威脅著井底車場及軌道大巷的安全穩(wěn)定。此時(shí)需采取有效方法對(duì)巷道圍巖進(jìn)行加固，控制其變形，穩(wěn)定其受力，保證圍巖的穩(wěn)定性，采用有效的支護(hù)手段，提高圍巖自身強(qiáng)度，保證支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖協(xié)同作用共同抵抗地應(yīng)力，保證圍巖變形、受力控制在合理的范圍。

在巷道支護(hù)方式上，采用傳統(tǒng)的錨桿等主動(dòng)支護(hù)，可以從一定程度上起到懸吊、壓縮作用，但仍無法從根本上改變圍巖自身的性質(zhì)，而且尤其是在破碎、軟巖巷道中，錨桿錨固力無法達(dá)到設(shè)計(jì)值，進(jìn)而無法最大化的發(fā)揮其作用，增加了巷道支護(hù)的難度。目前大部分的注漿方法以及施工方法均采用傳統(tǒng)漿液進(jìn)行注漿，傳統(tǒng)漿液以及注漿方法對(duì)于提高圍巖自身的強(qiáng)度，尤其是裂隙的抗剪、抗拉強(qiáng)度是有限的，裂隙的擴(kuò)展并未得到實(shí)質(zhì)性改善，對(duì)地下工程的高效、安全生產(chǎn)帶來了巨大的威脅。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，而提供一種煤礦井底車場及軌道大巷的加固方法。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種煤礦井底車場及軌道大巷的加固方法，首先對(duì)巷道進(jìn)行注漿加固，然后采用錨桿錨索補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)；

1）所述的注漿加固

首先打設(shè)注漿孔，注漿孔的排距為2m，每排布置5個(gè)注漿孔，兩側(cè)的直墻幫各布置一個(gè)水平的注漿孔，半圓拱頂中間布置一個(gè)豎直的注漿孔，半圓拱頂與直墻幫交接處各布置一個(gè)仰角為45°的注漿孔，注漿孔的深度不小于3000mm；然后預(yù)埋注漿管，注漿管采用?20mm鋼管制作，注漿管長2.5m，內(nèi)徑15mm，壁厚2.5mm，外端加工30mm螺紋，距注漿管外端1.35m、1.6m、1.85m、2.1m、2.35m位置處分別打直徑6mm的出漿孔，采用聚氨酯與棉紗進(jìn)行封孔，封孔長度為1.0m；最后將注漿材料通過注漿孔進(jìn)行注漿；

2）所述的錨桿錨索補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)

錨桿直徑22mm，長度2400mm，半圓拱頂錨桿間排距為800×800mm，直墻幫錨桿間排距為750×800mm；樹脂藥卷加長錨固，錨固劑采用k2350、z2350各一支，錨固長度1.2m；每根錨桿配合一塊規(guī)格為150×150×10mm的錨桿托盤以及配合施工一個(gè)半球形調(diào)心墊圈；

在半圓拱頂打錨索，每排打3根錨索，錨索直徑φ22mm，長8300mm，間排距2250×800mm；每根錨索采用三支樹脂藥卷：一支k2350，二支z2350，錨固長度1.9m；每根錨索配合一塊規(guī)格為300×300×12mm的高強(qiáng)錨索托盤，并配套高強(qiáng)度可調(diào)心球墊及一套鎖具。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，在錨桿錨索補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)的基礎(chǔ)上，在巷道斷面加設(shè)φ28-300×300mm螺紋鋼龍骨，然后對(duì)大巷澆筑300mm厚的混凝土層，水泥標(biāo)號(hào)42.5。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的注漿材料高水速凝材料，水灰比為1.7:1；高水速凝材料由甲、乙兩種材料按照質(zhì)量比為1:1混合而成，甲材料由55重量份的硫酸鋁鹽水泥熟料、10重量份的懸浮劑和5重量份的緩凝劑制成，乙材料由40重量份的石灰、60重量份的石膏、8重量份的懸浮劑、10重量份的早強(qiáng)劑和5重量份的速凝劑制成。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的懸浮劑為膨潤土、纖維素鈉中的一種或兩種任意比例的混合；所述的緩凝劑為硼酸鈉、亞硝酸鈉中的一種或兩種任意比例的混合；所述的早強(qiáng)劑為硫酸鈉、氯化鈣中的一種或兩種任意比例的混合；所述的速凝劑為硅酸鈉、硅酸鉀中的一種或兩種任意比例的混合。

本發(fā)明高水速凝材料除了具有速凝、早強(qiáng)、終期強(qiáng)度高的特點(diǎn)外，還具有塑性變形大，與煤、巖體粘結(jié)力大的特點(diǎn)。本發(fā)明速凝材料2h后其承載能力即可達(dá)到相當(dāng)強(qiáng)度，24h后可達(dá)最終強(qiáng)度的60%~70%，3d后可達(dá)到70%~80%，7d后可達(dá)最終強(qiáng)度的90%以上。并且其固結(jié)體在壓縮15%~20%時(shí)，其承載能力仍能達(dá)到峰值強(qiáng)度的65%左右，在高壓作業(yè)下，不會(huì)出現(xiàn)脆性破壞，因而不會(huì)出現(xiàn)片幫、冒頂?shù)痊F(xiàn)象。

本發(fā)明采用“注漿+錨桿、錨索+龍骨混凝土層”聯(lián)合加固方式。對(duì)巷道深部圍巖進(jìn)行注漿，充填圍巖間的裂隙、離層，提高圍巖整體強(qiáng)度；注漿加固之后，根據(jù)現(xiàn)場礦壓觀測與注漿實(shí)際效果，對(duì)巷道圍巖是否打設(shè)錨桿錨索加固。在錨桿、錨索作用下，使巷道圍巖形成承載結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮圍巖自身承載能力，保證巷道穩(wěn)定。錨桿錨索補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)結(jié)束后，在巷道斷面加設(shè)螺紋鋼龍骨，并對(duì)大巷澆筑混凝土層，這樣能夠進(jìn)一步增大支護(hù)強(qiáng)度，控制圍巖變形。

具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步清楚、完整的說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

一種煤礦井底車場及軌道大巷的加固方法，首先對(duì)巷道進(jìn)行注漿加固，然后采用錨桿錨索補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)；

1）所述的注漿加固

首先打設(shè)注漿孔，注漿孔的排距為2m，每排布置5個(gè)注漿孔，兩側(cè)的直墻幫各布置一個(gè)水平的注漿孔，半圓拱頂中間布置一個(gè)豎直的注漿孔，半圓拱頂與直墻幫交接處各布置一個(gè)仰角為45°的注漿孔，注漿孔的深度不小于3000mm；然后預(yù)埋注漿管，注漿管采用?20mm鋼管制作，注漿管長2.5m，內(nèi)徑15mm，壁厚2.5mm，外端加工30mm螺紋，距注漿管外端1.35m、1.6m、1.85m、2.1m、2.35m位置處分別打直徑6mm的出漿孔，采用聚氨酯與棉紗進(jìn)行封孔，封孔長度為1.0m；最后將注漿材料通過注漿孔進(jìn)行注漿；

2）所述的錨桿錨索補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)

錨桿直徑22mm，長度2400mm，半圓拱頂錨桿間排距為800×800mm，直墻幫錨桿間排距為750×800mm；樹脂藥卷加長錨固，錨固劑采用k2350、z2350各一支，錨固長度1.2m；每根錨桿配合一塊規(guī)格為150×150×10mm的錨桿托盤以及配合施工一個(gè)半球形調(diào)心墊圈；

在半圓拱頂打錨索，每排打3根錨索，錨索直徑φ22mm，長8300mm，間排距2250×800mm；每根錨索采用三支樹脂藥卷：一支k2350，二支z2350，錨固長度1.9m；每根錨索配合一塊規(guī)格為300×300×12mm的高強(qiáng)錨索托盤，并配套高強(qiáng)度可調(diào)心球墊及一套鎖具；

3）在錨桿錨索補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)的基礎(chǔ)上，在巷道斷面加設(shè)φ28-300×300mm螺紋鋼龍骨，然后對(duì)大巷澆筑300mm厚的混凝土層，水泥標(biāo)號(hào)42.5。

具體實(shí)施時(shí)，所述的注漿材料高水速凝材料，水灰比為1.7:1；高水速凝材料由甲、乙兩種材料按照質(zhì)量比為1:1混合而成，甲材料由55重量份的硫酸鋁鹽水泥熟料、10重量份的懸浮劑和5重量份的緩凝劑制成，乙材料由40重量份的石灰、60重量份的石膏、8重量份的懸浮劑、10重量份的早強(qiáng)劑和5重量份的速凝劑制成。其中，所述的懸浮劑為膨潤土、纖維素鈉中的一種或兩種任意比例的混合；所述的緩凝劑為硼酸鈉、亞硝酸鈉中的一種或兩種任意比例的混合；所述的早強(qiáng)劑為硫酸鈉、氯化鈣中的一種或兩種任意比例的混合；所述的速凝劑為硅酸鈉、硅酸鉀中的一種或兩種任意比例的混合。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。