專利名稱：一種軟煤/巖層巷道支護方法及支護結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及煤/巖層巷道支護技術領域，尤其涉及一種軟煤/巖層巷道支護方法及支護結構。
背景技術：
煤礦巷道支護技術是礦井建設與煤炭開采中的一項關鍵技術，安全、合理、有效的巷道支護是保證礦井高產(chǎn)高效的必要條件。錨桿支護方式具有支護效果好、效率高、成本低等諸多特點，已廣泛應用我國煤礦企業(yè)，并給企業(yè)帶來巨大的技術經(jīng)濟效益，錨桿支護己經(jīng)成為巷道支護的一個主要技術手段。與錨桿相比，錨索具有深度大、強度高、可施加較大預緊力的特點。錨索應緊跟掘進工作面及時支護。圖1為現(xiàn)有技術中煤層的錨索支護結構示意圖。參看圖1所示，錨索支護施工工藝流程為在煤層巷道I的巷道壁上定錨索孔位，鉆進錨索鉆孔、清孔，往鉆孔內(nèi)裝入樹脂錨固劑，用錨索2的頭部頂住樹脂錨固劑并送入孔底，升起鉆機并用攪拌器連接鉆機和錨索尾部，開動鉆機攪拌樹脂錨固劑至規(guī)定時間，停止攪拌等待規(guī)定時間后收縮鉆機卸下攪拌器，等待預定時間，套上托板3安裝錨具，用張拉設備張拉錨索到設計預緊力。在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的錨索支護方式應用到軟煤/巖層巷道的支護中容易出現(xiàn)如下問題:由于錨索頭部通過樹脂錨固劑固定在孔底處，錨固點較小，錨固力不強；加之煤層較軟，經(jīng)過一段時間后，錨索的預緊力往往會減小，錨索對巷道壁的拉拔力相應減小，這樣會導致巷道壁向巷道內(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/巖層巷道支護方法，能夠減少軟煤/巖層巷道的變形。為達到上述目的，本發(fā)明的軟煤/巖層巷道支護方法實施例采用如下技術方案:一種軟煤/巖層巷道支護方法，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；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上。進一步地，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；其中在所述鉆孔的孔底部注漿形成漿液加固團包括:在所述直孔的孔底定位注漿，漿液沿孔底圍巖裂隙群流動后凝固形成漿液加固團。進一步地，所述漿液加固團的直徑遠大于所述直孔的直徑，優(yōu)選地，所述漿液加固團的直徑為所述直孔直徑的5-8倍。進一步地，所述在直孔的孔底形成漿液加固團包括:在所述直孔的孔底圍巖上形成裂隙群多個孔道，并且所述裂隙群多個孔道圍繞所述直孔的中心軸線大體呈放射狀分布。進一步地，所述裂隙群多個孔道中，相鄰的裂隙孔道具有不同的長度。
進一步地，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,索體端部進入漿液加固團內(nèi)部生根。進一步地，所述漿液加固團的橫截面積是錨索索體橫截面積的8-15倍。進一步地，在所述鉆孔的孔底部注漿形成漿液加固團，通過所述漿液加固團將所述錨索的索體端部錨固在孔底處包括:在至少兩個鉆孔中的孔底同時注漿形成同一個漿液加固團；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上包括:在至少兩個鉆孔內(nèi)同時安裝錨索，并將至少兩個鉆孔內(nèi)的錨索的索體端部錨固在該同一個漿液加固團上。本發(fā)明軟煤/巖層巷道支護方法中，由于在鉆孔的孔底部通過注漿形成有漿液加固團，錨索的索體端部錨固在所述漿液加固團上。這樣能夠增強錨索在軟煤/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/巖層巷道支護結構，能夠減少軟煤/巖層巷道的變形。為達到上述目的，本發(fā)明的軟煤/巖層巷道支護結構實施例采用如下技術方案:一種軟煤/巖層巷道支護結構，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；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上。進一步地，所述漿液加固團為裂隙群多個孔道同時注漿形成的漿液加固團；所述漿液加固團的橫截面積是錨索索體橫截面積的8-15倍。本發(fā)明軟煤/巖層巷道支護結構中，由于在鉆孔的孔底部具有漿液加固團，錨索的索體端部錨固在所述漿液加固團上。這樣能夠增強錨索在軟煤/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。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖1為現(xiàn)有技術中軟煤/巖層巷道錨索支護的結構示意圖；圖2為現(xiàn)有技術中軟煤/巖層巷道變形的結構示意圖；圖3為本發(fā)明軟煤/巖層巷道錨索支護方法實施例的流程示意圖；圖4為本發(fā)明軟煤/巖層巷道錨索支護結構實施例的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明實施例一種軟煤/巖層巷道支護方法及支護結構進行詳細描述。應當明確，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。參看圖3所示，本發(fā)明實施例提供一種軟煤/巖層巷道支護方法，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；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上。所述錨索的索體端部可通過樹脂錨固劑或水泥錨固劑錨固在所述漿液加固團上。本發(fā)明軟煤/巖層巷道支護方法實施例中，由于在鉆孔的孔底部通過注漿形成有漿液加固團，錨索的索體端部錨固在所述漿液加固團上。這樣能夠增強錨索在軟煤/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/巖層巷道支護方法實施例中，可以通過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散滲透的方式，在鉆孔的孔底部注漿形成漿液加固團。為了便于漿液加固團的快速形成并滿足預定的體積要求，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后凝固形成漿液加固團。在前述軟煤/巖層巷道支護方法實施例中，進一步地，所述漿液加固團的直徑遠大于所述直孔的直徑，優(yōu)選地，所述漿液加固團的直徑為所述直孔直徑的5-8倍。所述漿液加固團的直徑如果太小，不利于錨索的可靠錨定，所述漿液加固團的直徑如太大，不僅會增加施工的難度和時間，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孔道，并且所述裂隙群多個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，裂隙群孔道的長度為0.05-0.15米。在前述軟煤/巖層巷道支護方法實施例中，所述裂隙群多個孔道中，相鄰的多個孔道可以具有相同的注漿長度。優(yōu)選地，相鄰的裂隙孔道具有不同的注漿長度。這樣在所述軟煤/巖層中形成的漿液加固團的周邊具有凸出部和凹入部，使得漿液加固團周邊與其周圍的軟煤/巖層相互交錯，增加了漿液加固團與軟煤/巖層之間的摩擦力，使得漿液加固團在軟煤/巖層中的定位更加牢靠，便于對錨索提供穩(wěn)定的牽拉作用。在前述軟煤/巖層巷道支護方法實施例中，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上包括:將錨索的索體插入鉆孔,并使索體端部進入漿液加固團內(nèi)部生根,即使索體端部通過樹脂錨固劑或水泥錨固劑“植根”在漿液加固團中，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/巖層巷道支護方法實施例中，所述漿液加固團的橫截面積是錨索索體橫截面積的8-15倍。所述漿液加固團的橫截面積太小，不利于錨索的可靠錨定，漿液加固團的橫截面積如太大，不僅加大施工難度，且會增加漿料等生產(chǎn)成本。參看圖4所示，在前述軟煤/巖層巷道支護方法實施例中，可以是一個鉆孔的孔底部單獨形成一個漿液加固團7。優(yōu)選地，在所述鉆孔的孔底部注漿形成漿液加固團包括:在至少兩個鉆孔的孔底同時注漿形成同一個漿液加固團8，將所述至少兩個鉆孔中的錨索的索體端部錨固在該同一個漿液加固團上。這樣形成的漿液加固團的體積較大，不僅使得索體端部的錨固更加可靠，而且能夠實現(xiàn)平行作業(yè)，顯著提高支護速度。參看圖4所示，本發(fā)明實施例還提供一種軟煤/巖層巷道支護結構，包括:在軟煤/巖層巷道4的幫部或側壁上有鉆孔，在鉆孔的孔底具有漿液加固團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/巖層巷道支護結構實施例中，由于在鉆孔的孔底部具有漿液加固團，錨索的索體端部錨固在孔底處的漿液加固團上。這樣能夠增強錨索在軟煤/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/巖層巷道支護結構實施例中，所述漿液加固團的橫截面呈三角形、四邊形或星形。所述漿液加固團的橫截面呈多邊形，尤其是呈星形的結構，這樣在軟煤/巖層中形成的漿液加固團的周邊具有凸出部和凹入部，使得漿液加固團周邊與其周圍的軟煤/巖層相互交錯，增加了漿液加固團與軟煤/巖層之間的摩擦力，使得漿液加固團在軟煤/巖層中的定位更加牢靠，便于對錨索提供穩(wěn)定的牽拉作用。在前述軟煤/巖層巷道支護結構實施例中，所述漿液加固團的橫截面積是錨索索體橫截面積的8-15倍。所述漿液加固團的橫截面積太小，不利于錨索的可靠錨定，漿液加固團的橫截面積太大，又會浪費漿料，增加成本。本發(fā)明適用于巷道支護，特別適用于軟煤/巖層的巷道支護。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。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種軟煤/巖層巷道支護方法，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； 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上。
2.根據(jù)權利要求1所述的軟煤/巖層巷道支護方法，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后凝固形成漿液加固團。
3.根據(jù)權利要求2所述的軟煤/巖層巷道支護方法，其特征在于，所述漿液加固團的直徑遠大于所述直孔的直徑，優(yōu)選地，所述漿液加固團的直徑為所述直孔直徑的5-8倍。
4.根據(jù)權利要求2所述的軟煤/巖層巷道支護方法，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孔道，并且所述裂隙群多個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)權利要求4所述的軟煤/巖層巷道支護方法，其特征在于，所述裂隙群多個孔道中，相鄰的裂隙孔道具有不同的長度。
6.根據(jù)權利要求1至5任一項所述的軟煤/巖層巷道支護方法，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，索體端部進入漿液加固團內(nèi)部生根。
7.根據(jù)權利要求1至6任一項所述的軟煤/巖層巷道支護方法，其特征在于，所述漿液加固團的橫截面積是錨索索體橫截面積的8-15倍。
8.根據(jù)權利要求1至7任一項所述的軟煤/巖層巷道支護方法，其特征在于， 在所述鉆孔的孔底部注漿形成漿液加固團包括:在至少兩個鉆孔中的孔底同時注漿形成同一個漿液加固團； 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上包括:在至少兩個鉆孔內(nèi)同時安裝錨索，并將至少兩個鉆孔內(nèi)的錨索的索體端部錨固在該同一個漿液加固團上。
9.一種軟煤/巖層巷道支護結構，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； 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上。
10.根據(jù)權利要求9所述的軟煤/巖層巷道支護結構，其特征在于，所述漿液加固團的為裂隙群多個孔道同時注漿形成的漿液加固團。
所述漿液加固團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)明的實施例公開了一種軟煤/巖層巷道支護方法及支護結構，涉及煤層巷道支護技術領域，為解決軟煤/巖層巷道容易變形的問題而發(fā)明。所述軟煤/巖層巷道支護方法，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；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上。軟煤/巖層巷道支護結構中，錨索的索體端部錨固在孔底處的漿液加固團上。本發(fā)明適用于巷道支護，特別適用于軟煤/巖層的巷道支護。
文檔編號E21D20/02GK103174444SQ20131006061
公開日2013年6月26日 申請日期2013年2月26日 優(yōu)先權日2013年2月26日
發(fā)明者楊仁樹, 郭東明, 李學彬, 薛華俊 申請人:中國礦業(yè)大學(北京)