一种回撤通道的加固方法 【技术领域】
本发明涉及回撤通道的加固方法，尤其是煤炭开采过程中综采工作面回撤通道的加固方法。
背景技术
对于井下煤矿(非露天煤矿)，如果煤矿的地层为层状结构，并且是以软弱岩层为主，那么通常会遇到岩石泥质含量高，多泥质和钙质胶结的问题。也就是说，顶板岩层以细粒砂岩、粉砂岩为主，局部可能有砂质泥岩，底板岩层则以砂质泥岩为主。
上述地质条件下的顶、底板岩层本身极易风化破碎，这又加剧了顶、底板岩层的不稳定性。特别是受开采的影响，巷道部分顶板可能会出现掉矸、裂缝、离层下沉现象，严重时发生冒顶。特别是，在现有技术中，综采工作面采到停采线时，巷道压力增大，回撤通道整体下沉，顶板破碎，冒顶片帮严重，设备回撤困难，木材等支护材料的用量成倍增加，搬家倒面的效率降低，严重时造成设备压死、无法回撤，而且安全上也无保障。
因此实有必要发明一种回撤通道的加固方法以克服上述缺陷。
【发明内容】
本发明的目的在于，发明一种适用于软弱岩层地质条件的回撤通道加固方法，该方法可以简单、高效、安全的回撤设备及人员。
为了达到上述目的，本发明的回撤通道的加固方法是这样的：
一种回撤通道的加固方法，其中，步骤1，使用锚杆、锚索、钢筋网、钢梁、单体支柱、双排垛式支架联合支护顶板；步骤2，向顶板内注射玛丽散固化顶板。
作为优选实施方式，所述步骤1分为下述3个子步骤：
步骤1a，锚杆、锚索共同作用形成一定的作用力以支护顶板；
步骤1b，将钢筋网通过锚杆、锚索直接固定在顶板上，通过三者共同作用固定形成对顶板的支护；
步骤1c，将单体支柱和垛式支架与钢梁相结合共同支护顶板。
作为优选实施方式，所述步骤2分为下述4个子步骤：
步骤2a，根据孔位设计要求，在需加固区打孔；
步骤2b，组装好多功能泵及其附件，并用多功能泵进行注浆；
步骤2c，当孔内达到预设的注浆比例和注浆压力后停止注浆；
步骤2d，换孔注浆，重复步骤2c至注浆完毕。
作为优选实施方式，所述步骤2c的注浆比例是玛丽散树脂和催化剂的体积混合比1∶1。
作为优选实施方式，所述步骤2c的注浆压力为12‑20MPa。
作为优选实施方式，所述步骤2a的需加固区包括注浆钻孔区、联巷三角区、回撤通道区，其中：注浆钻孔区的孔径35‑45mm，封孔深度0.8‑1.2m；联巷三角区的钻孔呈五花眼布置，孔距1.8‑2.2米，排距1.2‑1.7米，孔深4.5‑5.5米；回撤通道区的钻孔呈单排孔布置，孔距2.8‑3.3米，孔深5.4‑6.5米，孔口距顶板0.4‑0.6米。
作为优选实施方式，所述步骤2a的需加固区包括注浆钻孔区、联巷三角区、回撤通道区，其中：注浆钻孔区的孔径为42毫米，封孔深度为1米；联巷三角区的钻孔呈五花眼布置，孔距为2米，排距1.5米，孔深5米；回撤通道区的钻孔呈单排孔布置，孔距3米，孔深5米，孔口距顶板0.5米。
本发明的回撤通道的加固方法通过采用锚杆‑锚索‑钢筋网‑钢梁‑单体支柱‑双排垛式支架联合支护方式，合理优化支护参数能够保证回撤通道的支护强度；通过使用玛丽散产品有效地增加煤体的支撑强度，达到加固处理区域的目的。本发明的加固方法安全上有了极大的保证，经济效益上也得到了提高。另外本发明还具有工艺简单，操作方便，现场施工要求不高，能快速、高效地达到加固顶板并有效支护的优点。
【具体实施方式】
以下的实施例将采用较有代表性的煤层条件(煤层厚度3.2米‑5米，工作面长度在180米‑300米，煤层埋深约150米，回撤通道断面为5.2米×3.6米，另有三个回撤联巷)予以说明，本领域技术人员可以理解，本发明的方法并不仅限于此种煤层条件，为了适应不同的煤层厚度等条件，采用的支护材料的规格或者间距等可以做适当的调整。下面详细说明本发明的回撤通道的加固方法。
本发明的回撤通道的加固方法采用锚杆‑锚索‑网片‑钢梁‑双排垛式支架联合支护，同时辅以玛丽散加固材料的方式进行加固。
1.锚杆‑锚索‑钢筋网‑钢梁‑单体支柱‑双排垛式支架联合支护
在主辅回撤通道采用“锚杆挂网联合锚索”支护，锚杆规格为￠16×2000mm，间排距800×800mm，三花布置，两帮间排距为1200×800mm，三花布置。本领域技术人员可以理解，这里的间排距指的是顶板锚杆之间的间排距，两帮间排距指的是巷道的两帮所打锚杆的间排距。同时使用钢梁对顶板进行支护，所述钢梁是11号“工”字钢。锚杆、锚索是锚固头通过树脂直接锚固在顶板中的以支护顶板的一种方法，钢梁就是将“工”字钢通过单体支柱顶在顶板上，形成一定的作用力以支护顶板，它和锚杆、锚索共同作用形成对顶板的支护，它们是共同作用对顶板的支护
锚索用规格为￠15.24×6500mm树脂锚索，主回撤通道的间排距为1800×1500mm，辅回撤通道的间排距为1800×2000mm；主辅回撤通道、联巷、倒车硐室铺设200mm厚的混凝土，采用的水泥标号为C25。
钢筋网规格为2500×1700mm，用￠6.5的钢筋制作(“￠”表示直径)，网格规格140×140mm，钢筋网的网片与网片之间搭接宽度大于等于100mm，搭接处用锚杆穿死，另外网片搭接处每隔300mm用铁丝捆绑。所述钢筋网通过锚杆、锚索直接固定在顶板上。
另外，在主回撤通道内交错布置双排10000KN的垛式支架。这样，锚杆、锚索共同作用形成一定的作用力以支护顶板，钢筋网片通过锚杆、锚索共同作用固定形成对顶板的支护，钢梁是通过单体支柱和垛式支架直接作用支护在顶板上，形成全方位的立体支护。
2.向顶板内注射玛丽散固化顶板
(1).根据孔位设计要求，在需加固区打孔，所述需加固区包括注浆钻孔区、联巷三角区、回撤通道区。
a、注浆钻孔区：孔径约35‑45mm，优选42mm，封孔深度0.8‑1.2m，优选1m；
b、联巷三角区：顶板上的钻孔呈五花眼布置，孔距1.8‑2.2米，优选2米；排距1.2‑1.7米，优选1.5米；孔深4.5‑5.5米，优选5米；
c、回撤通道区：钻孔呈单排孔布置，孔距2.8‑3.3米，优选3米；孔深5.4‑6.5米，优选6米；孔口距顶板0.4‑0.6米，优选0.5米。
(2).把多功能泵及其附件组装好并注浆；
(3).注意观察注浆比例和注浆压力，当所述注浆比例和注浆压力达到预设值后停止注浆，用玛丽散树脂冲洗管路和混合枪。本领域技术人员可以理解，注浆时所用的两种化学材料分别是玛丽散树脂和催化剂，其中玛丽散树脂和催化剂的体积混合比例为1∶1，而根据顶板条件注浆压力大致为12‑20MPa效果最好，其中16MPa时效果最佳。这里加入催化剂的目的是加快凝固速度；玛丽散树脂和催化剂以1∶1的体积比混合注射进地层后，低粘度的玛丽散树脂渗透进微细裂缝，可以膨胀凝固并粘合加固处理区域。
(4).换孔注浆，重复步骤(3)；
(5).注浆完毕后用清洗剂清洗多功能泵和附件。
本发明的方法工艺简单，操作方便，现场施工要求不高，能快速、高效地达到加固顶板并有效支护的目的。
本发明已经结合其具体实施例而被详细描述，并且上述实施例仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明公开范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案，包括所有不背离本发明精神和范围的改变和修改都在本发明保护的范围之内。