[发明专利]一种反应型树脂薄喷材料煤矿巷道表面支护方法

说明书

本发明涉及一种反应型树脂薄喷材料煤矿巷道表面支护方法，具体包括以下步骤：(1)确定矿井地质条件，根据围岩的具体情况确定支护方式；(2)确定RPTSL喷层的厚度；(3)根据不同的工况条件选择双组份中A、B料的比例，然后用RPTSL薄喷机对巷道顶板和两帮进行一次性施工喷涂；(4)在RPTSL喷层临时支护后，进行锚杆、锚索支护；(5)针对变形量较大巷道即巷道两帮移近量超过300mm或顶板下沉量超过300mm，同时伴有冲击危险性即单向应力超过20MPa进行二次喷涂，其它情况省略本步骤；二次喷涂采用RPTSL 1材料进行补强支护，厚度10mm一次性喷涂；(6)随着巷道掘进产生新的断面，重复步骤1～步骤5。本发明可以有效防护锚杆间的无支护区域。

技术领域

本发明属于煤矿巷道表面支护技术领域，尤其涉及一种反应型树脂薄喷材料煤矿巷道表面支护方法。

背景技术

目前我国煤矿井下巷道每年掘进长度约为12 000km，其中锚网支护占总长度70％以上。锚网支护基础体系主要为锚、网、喷联合支护，其中，锚杆与围岩形成锚固结构体维护巷道稳定性；混凝土喷涂层形成壳结构具有一定承载能力，但脆性高耐用性差，不适合变形量大的巷道，一般用于岩巷或硐室；钢网主要作用是护表即接住垮落的围岩，但其不具备主动护表能力即不能限制煤岩的微小变形，同时金属网的安装是劳动密集作业，难以机械化和自动化。

树脂薄喷(Thin Spray-on Liners，简称TSL)是一种通过喷涂聚合物薄膜进行表层防护的应用技术。聚合物喷涂层具有良好的气密性和延展性，自上世纪80年代在喷射混凝土工程中用于防水和防漏风。我国矿业1990年代开始TSL密闭工程应用，于2009年开始巷道支护TSL的研究。支护型TSL材料也分为反应型和非反应型两种，目前我国在我国已有应用的支护TSL为非反应型材料即水泥基基料添加聚合物改性，此类TSL材料强度发展慢、黏结力低、结构脆性高，无法针对多种巷道类型满足不同的支护设计需要。

反应型支护TSL(Reinforcing Polymeric Thin Spray-on Liners，简称RPTSL)，材料基底为聚氨酯或环氧树脂在不同配比及添加剂的作用下进行改性。在护表方面，RPTSL不但将围岩表面黏结在一起，而且还可以进入表层裂隙，使表层裂隙发育岩体重新成为较为完整岩体。另外，RPTSL在巷内形成壳结构，通过与围岩相互作用增加巷道稳定性，是金属网不具备的。RPTSL材料具有很好的早强性及广泛的强度和柔韧性取值空间，可产生多种支护性能组合满足不同设计需要，解决了非反应型TSL材料力学性质对表面支护的限制。在工艺方面，RPTSL喷涂作业简单快捷、自动化程度高，在巷道快速掘进、锚护作用自动控制、掘进工作面无人化和智慧矿山建设方面存在明显优势。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种反应型树脂薄喷材料煤矿巷道表面支护方法。

一种反应型树脂薄喷材料煤矿巷道表面支护方法，具体包括以下步骤：

步骤1：确定矿井地质条件，根据围岩的具体情况，确定反应型树脂薄喷材料支护方式；所述反应型树脂薄喷材料选用两种反应型树脂薄喷材料：RPTSL 1和RPTSL 2，所述RPTSL 1是聚氨酯基底双组份材料，其中双组分材料为聚醚多元醇和改性添加剂组成的A料以及异氰酸酯B料；所述RPTSL 2为环氧树脂基底双组份材料，其中双组分材料中A料为环氧氯丙烷，B料为双酚A及多元醇。

步骤2：确定RPTSL喷层的厚度；

步骤3：根据不同的工况条件选择双组份中A、B料的比例，然后用RPTSL薄喷机对巷道顶板和两帮进行一次性施工喷涂，进行作为临时支护；

步骤4：在RPTSL喷层临时支护后，进行锚杆、锚索支护；

步骤5：针对变形量较大巷道即巷道两帮移近量超过300mm或顶板下沉量超过300mm，同时伴有冲击危险性即单向应力超过20MPa进行二次喷涂，其它情况省略本步骤；二次喷涂采用RPTSL 1材料进行补强支护，厚度10mm一次性喷涂；