一種極軟煤層巷道預(yù)空錨網(wǎng)直角可縮棚聯(lián)合支護(hù)技術(shù)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大變形巷道圍巖控制技術(shù)，屬于巖土工程錨固支護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及到地下采礦工程極軟煤層巷道支護(hù)技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤層開采要求在煤層中掘進(jìn)巷道，煤層巷道圍巖穩(wěn)定性則決定了煤炭的安全與高效開采，但在一些水平或近水平極軟煤層巷道中，由于巷道錨桿-錨索的主動(dòng)無預(yù)空支護(hù)及巷道破頂環(huán)形U型鋼棚支護(hù)的存在，使得一些極軟煤層巷道出現(xiàn)兩幫極軟煤體向巷道內(nèi)的整體移動(dòng)與破碎頂板的彎曲下沉，嚴(yán)重影響了巷道的功能要求與服務(wù)年限。因此，尋找新的合理的方法對(duì)極軟煤層巷道進(jìn)行圍巖控制顯得尤為重要。
[0003]目前，煤層巷道采用較多支護(hù)方法為錨桿-錨索主動(dòng)支護(hù)，使淺部圍巖形成錨固承載體，同時(shí)阻止巷道圍巖的變形破壞以發(fā)揮圍巖的自承力。在巷道圍巖錨桿-錨索主動(dòng)支護(hù)難以達(dá)到有效控制情況下，多數(shù)會(huì)采用錨桿-錨索主動(dòng)支護(hù)配合單體支柱或配合環(huán)形鋼棚被動(dòng)支護(hù)的方法。而在極軟煤層巷道中，錨桿-錨索支護(hù)方法難以使巷道淺部圍巖形成錨固承載體，錨桿-錨索的主動(dòng)支護(hù)作用難以得到有效發(fā)揮；錨桿-錨索主動(dòng)支護(hù)配合巷道中部打單體支柱仍難以對(duì)兩幫極軟煤層整體移動(dòng)變形進(jìn)行有效控制；而U型鋼棚支護(hù)多采用拱形架支護(hù)，在頂?shù)装鍘r性不一與頂板完整性受到破壞情況下，較多出現(xiàn)U型鋼棚受力不均產(chǎn)生扭曲變形，使得型鋼棚拆架困難與重復(fù)利用率降低，形成巷道維修難度大及支護(hù)成本高的局面。
[0004]本發(fā)明基于極軟煤層巷道保證頂板完整性、預(yù)空卸壓、錨固承載與直角可縮棚讓壓承載的圍巖穩(wěn)定控制思想，提出一種極軟煤層巷道預(yù)空錨網(wǎng)直角可縮棚聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，采用預(yù)留斷面基本錨網(wǎng)支護(hù)配合直角可縮棚的方法，以達(dá)到錨網(wǎng)支護(hù)巷道圍巖的整體移動(dòng)變形卸壓、錨固承載與直角可縮棚讓壓再承載，實(shí)現(xiàn)巷道圍巖的穩(wěn)定。該方法將巷道預(yù)空卸壓、錨固承載與直角可縮棚讓壓再承載相結(jié)合，不僅使圍巖壓力得到釋放，同時(shí)，也利于直角可縮棚的拆解復(fù)架，降低了支護(hù)成本，促進(jìn)了巷道圍巖穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有極軟煤層巷道錨網(wǎng)支護(hù)及錨網(wǎng)配拱形棚支護(hù)易造成兩幫整體移動(dòng)變形與頂板破碎下沉難以達(dá)到巷道圍巖穩(wěn)定的不足，提出一種極軟煤層巷道預(yù)空錨網(wǎng)直角可縮棚聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，旨在解決極軟煤層巷道常規(guī)支護(hù)方法造成兩幫整體移動(dòng)變形及頂板破碎下沉量大的支護(hù)難題，以降低支護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)巷道圍巖穩(wěn)定。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明基于極軟煤層巷道保證頂板完整性、預(yù)空卸壓、錨固承載與直角可縮棚讓壓承載的圍巖穩(wěn)定控制思想，其采取的技術(shù)方案是:設(shè)計(jì)巷道凈斷面尺寸，要求巷道凈斷面尺寸滿足巷道基本功能要求，確定煤層巷道預(yù)留斷面尺寸，在煤層中沿煤層頂板掘進(jìn)預(yù)留斷面尺寸的矩形巷道；對(duì)掘出的煤層巷道進(jìn)行錨桿、錨索與金屬網(wǎng)基本支護(hù)，在巷道周邊形成錨固承載體，要求兩幫上部錨索向上傾斜錨入頂板巖層；采用U36型鋼制作直角可縮棚，對(duì)巷道圍巖移動(dòng)變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)圍巖變形量達(dá)到設(shè)計(jì)變形值時(shí)，對(duì)極軟煤層巷道進(jìn)行直角可縮棚架設(shè)，直角可縮棚排距與錨桿支護(hù)排距相等且交錯(cuò)間隔布置；直角可縮棚之間采用拉桿進(jìn)行固定，直角可縮棚受力可縮量大小依靠卡箍緊固程度與可縮橫梁、可縮左立柱、可縮右立柱、可縮中立柱的兩節(jié)U36型鋼重疊間距來實(shí)現(xiàn)，通過間隔拆棚重新架設(shè)可縮直角棚完成施工。
[0007]該技術(shù)主要包括以下步驟:
步驟一，設(shè)計(jì)巷道凈斷面尺寸，要求巷道凈斷面尺寸滿足巷道基本功能要求，確定煤層巷道預(yù)留斷面尺寸，在煤層中沿煤層頂板掘進(jìn)預(yù)留斷面尺寸的矩形巷道；
步驟二，對(duì)掘出的煤層巷道進(jìn)行錨桿、錨索與金屬網(wǎng)基本支護(hù)，在巷道周邊形成錨固承載體，要求兩幫上部錨索向上傾斜錨入頂板巖層；
步驟三，采用U36型鋼制作直角可縮棚，直角可縮棚的可縮橫梁、可縮左立柱、可縮右立柱與可縮中立柱均由兩節(jié)U36型鋼通過兩個(gè)卡箍連接制成，可縮橫梁兩端內(nèi)側(cè)下部設(shè)置可縮左立柱、可縮右立柱的阻止塊，可縮左立柱、可縮右立柱支承位置位于可縮橫梁兩個(gè)阻止塊的外端，可縮中立柱支承位置位于可縮橫梁兩個(gè)卡箍連接中央處；
步驟四，在錨桿、錨索與金屬網(wǎng)支護(hù)的煤層巷道設(shè)置圍巖變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)圍巖變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)圍巖變形量達(dá)到設(shè)計(jì)變形值時(shí)，對(duì)極軟煤層巷道進(jìn)行直角可縮棚架設(shè)，直角可縮棚排距與錨桿支護(hù)排距相等且交錯(cuò)間隔布置；
步驟五，直角可縮棚之間采用拉桿進(jìn)行固定，直角可縮棚受力可縮量大小依靠卡箍緊固程度與可縮橫梁、可縮左立柱、可縮右立柱、可縮中立柱的兩節(jié)U36型鋼重疊間距來實(shí)現(xiàn)；
步驟六，當(dāng)直角可縮棚的可縮左立柱、可縮右立柱、可縮中立柱及可縮橫梁達(dá)到設(shè)計(jì)的可縮量后，對(duì)直角可縮棚進(jìn)行間隔拆棚，并對(duì)移動(dòng)圍巖重新做預(yù)空區(qū)處理，重新架設(shè)直角可縮棚；
步驟七，對(duì)間隔未拆直角可縮棚進(jìn)行拆棚，對(duì)移動(dòng)圍巖做預(yù)空區(qū)處理，重新架設(shè)直角可縮棚，完成巷道直角可縮棚的整體重新架設(shè)。
[0008]進(jìn)一步，在步驟一中，巷道預(yù)留斷面尺寸根據(jù)巷道的圍巖巖性及應(yīng)力環(huán)境確定。
[0009]進(jìn)一步，在步驟二中，巷道兩幫上部錨索錨入頂板穩(wěn)定巖層2m。
[0010]進(jìn)一步，在步驟三中，可縮左立柱、可縮右立柱與可縮中立柱均穿柱鞋。
[0011 ] 進(jìn)一步，在步驟四中，巷道圍巖變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于頂板和兩幫。
[0012]進(jìn)一步，在步驟五中，拉桿位于可縮左立柱與可縮右立柱的上下兩端，直角可縮棚間采用四根拉桿連接。
[0013]進(jìn)一步，在步驟六中，巷道預(yù)空區(qū)處理主要是清理兩幫與底板的煤體。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是:本發(fā)明采用預(yù)留斷面基本錨網(wǎng)支護(hù)配合直角可縮棚的方法，保證了錨網(wǎng)支護(hù)巷道圍巖變形卸壓、錨固承載與不破頂直角可縮棚讓壓再承載，不僅使巷道圍巖壓力得到釋放，而且也利于直角可縮棚的拆解重新架設(shè)，降低了支護(hù)成本，促進(jìn)了巷道圍巖穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0015]圖1是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明一種極軟煤層巷道預(yù)空錨網(wǎng)直角可縮棚聯(lián)合支護(hù)技術(shù)示意圖。
[0016]圖2是圖1的頂板支護(hù)示意圖。
[0017]圖3是圖1的兩幫支護(hù)示意圖。
[0018]圖中:1為錨桿；2為金屬網(wǎng)；3為可縮橫梁；4為阻止塊；5為可縮右立柱；6為錨索；7預(yù)空區(qū)；8為卡箍；9為可縮左立柱；10為可縮中立柱；11為巷道；12為柱鞋。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下