[发明专利]预置钢绞线双向分阶段张拉的锚索加固方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿沿空掘巷时的锚索加固技术，尤其是一种预置钢绞线双向分阶段张拉的锚索加固方法。

背景技术

留小煤柱沿空掘巷可大幅度提高采区煤炭回收率，在我国煤矿应用广泛。现有留小煤柱沿空掘巷是在临近工作面采完和采空区顶板岩层活动大体稳定以后，留设一定宽度煤柱后进行巷道掘进。巷道掘进前煤柱是没有加固的，故小煤柱产生松散变形，保持小煤柱稳定、控制其变形是沿空掘巷能否成功的关键之一。尤其是进入深部以后，小煤柱沿空掘巷围岩虽然处于应力低值区，但由于煤柱松软破碎，承载能力很低，在工作面受采动影响时，上覆基本顶岩层三角块结构旋转下沉，塑性区、破碎区迅速扩展，导致巷道变形剧烈，通常以米计算，该类巷道围岩的稳定性问题越来越突出，严重影响生产效率，造成安全隐患。

发明内容

为了解决目前小煤柱沿空掘巷过程中巷道围岩的稳定性差的问题，本发明提出了预置钢绞线双向分阶段张拉的锚索加固方法，该加固方法可以有效解决目前沿空掘巷小煤柱松散破碎、强度低的问题，提高煤柱整体稳定性和承载能力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：在图中，该预置钢绞线双向分阶段张拉的锚索加固方法的操作步骤为：

在上区段巷道的非回采侧喷射30~100mm的混凝土喷层，形成止浆层；

②混凝土凝结后，在上区段巷道的非回采侧施工锚索孔，锚索孔的深度需大于待留设煤柱宽度200~300mm；孔内放入中部带有挡环的锚索，锚索的长度大于待留设煤柱宽度400~600mm；

③在上区段巷道的非回采侧施工注浆孔，注浆孔的深度为煤柱宽度的一半，然后在孔内安装注浆管，并采用快硬水泥封孔；

④封孔完成后对其进行注浆，注浆浆液为水泥浆液或马丽散等化学浆液，当注浆压力达到1.0~2.0MPa时，稳压3～5 min后停止注浆；

⑤待浆液凝固后安装托盘、锁具，张拉锚索；

⑥上区段采空区顶板岩层活动稳定后，留设5~8m宽煤柱沿上区段采空区掘下区段巷道；

⑦在下区段巷道的煤柱侧喷射30~100mm的混凝土喷层，形成下区段止浆层；

⑧在下区段巷道的煤柱侧施工下区段注浆孔，下区段注浆孔深为煤柱宽度的一半，然后在孔内安装注浆管，并采用快硬水泥封孔；

封孔完成后对其进行注浆，当注浆压力达到1.0~2.0MPa时，稳压3～5 min后停止注浆；

⑩待浆液凝固后，对锚索在沿空掘巷中的露头安装下区段托盘、下区段锁具，在下区段巷道张拉锚索。

所述①~⑤需在上区段超前采动影响范围外进行，⑦~⑩需在下区段沿空掘巷工作面掘进影响范围外进行。

所述锚索在上区段采动前即预置入待留设煤柱内。

所述锚索在上区段采动影响前、上区段煤柱侧先张拉，在下区段巷道掘进后，在煤柱另一侧再次张拉，实现双向分阶段张拉。

本发明的有益效果是，该预置钢绞线双向分阶段张拉的锚索加固方法利用锚索贯通煤柱，并在煤柱两侧分阶段张拉锚索、施工预紧力，使煤柱两个自由面相互约束，限制其变形，并通过注浆增强煤柱完整性，解决了传统沿空掘巷煤柱破碎、强度低的问题，提高煤柱整体稳定性和承载能力，能够显著减少巷道变形。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。

图1为预置钢绞线双向分阶段张拉的锚索加固方法的本区段巷道施工示意图。

图2为预置钢绞线双向分阶段张拉的锚索加固方法的沿空掘巷施工示意图。

图中，1.上区段巷道，2.顶板岩层，3.止浆层，3-1.下区段止浆层，4.煤柱，5.挡环，6.锚索孔，7.锚索，8.上区段采空区，9.注浆孔，9-1.下区段注浆孔，10.注浆管，11.托盘，11-1.下区段托盘，12.锁具，12-1.下区段锁具，13.下区段巷道。

具体实施方式

在图中，该预置钢绞线双向分阶段张拉的锚索加固方法的操作步骤为：

在上区段巷道1的非回采侧喷射30~100mm的混凝土喷层，形成止浆层3；