超挖锚注回填控制深井岩巷底臌的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010274575.4

申请日:

2010.09.03

公开号:

CN101967983A

公开日:

2011.02.09

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):E21D 11/00申请公布日:20110209|||实质审查的生效IPC(主分类):E21D 11/00申请日:20100903|||公开

IPC分类号:

E21D11/00; E21D11/10; E21D20/00

主分类号:

E21D11/00

申请人:

安徽理工大学

发明人:

谢广祥; 常聚才

地址:

232001 安徽省淮南市田家庵区舜耕中路168号

优先权:

专利代理机构:

安徽省合肥新安专利代理有限责任公司 34101

代理人:

何梅生

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内容摘要

本发明公开了一种控制深井岩巷底臌的方法,其特征是首先对深井岩巷底板下800-1000mm厚度的岩层进行超挖,使得底板下的岩体位移量在一定空间内得以释放,然后对底板实施锚杆索支护和注浆,加固底板岩体,控制深部岩体的竖向变形,最后回填较高强度的混凝土层,抵抗回填层下岩体的变形,改善巷道底板围岩力学性质和力学状态,实现控制深井岩巷底臌。本发明方法控制深井岩巷底臌稳定性强、控制效果好。

权利要求书

1: 一种超挖锚注回填控制深井岩巷底臌的方法, 其特征是按如下步骤进行 : a、 在深井岩巷中按照要求施工巷道, 巷道断面 (1) 形成时在巷道顶板及两帮进行支 护, 待巷道围岩变形趋于相对稳定时, 对巷道底板进行超挖, 所述超挖是开挖底板水平面 (2) 以下的岩层, 开挖深度为 800-1000mm ; b、 对于超挖后的底板首先以螺纹钢锚杆 (3) 进行支护 ; 再在超挖的底板表面喷射混凝 土形成混凝土防渗层 (5) ; c、 在超挖的底板上施工底板注浆孔 (6), 在所述底板注浆孔 (6) 内安装注浆锚管, 向所 述注浆锚管中注入水泥浆, 形成注浆加固锚管 ; d、 回填与超挖深度相同厚度的混凝土, 形成抗变形回填混凝土层 (7)。
2: 根据权利要求 1 所述的超挖锚注回填控制深井岩巷底臌的方法, 其特征是 : 在所述 步骤 b 中, 在对于超挖后的底板首先以螺纹钢锚杆 (3) 进行支护之后, 再在巷道底板局部以 锚索 (4) 实施锚索加固, 然后再施工混凝土防渗层 (5)。

说明书


超挖锚注回填控制深井岩巷底臌的方法

    技术领域 本发明涉及一种控制深井岩巷底臌的方法, 具体是一种超挖锚注回填控制深井岩 巷底臌的方法, 特别适用于巷道断面大、 底臌强烈, 服务期长的深井岩石巷道。
     背景技术 矿井巷道底臌是常见的巷道安全事故, 巷道底臌会使巷道断面缩小, 给巷道的运 输、 排水、 通风、 行人、 经营造成困难, 而且底臌破坏了巷道的底板结构, 使底板失稳, 导致巷 道的两帮和顶板再次发生破坏, 产生片帮和冒顶事故, 给生产安全造成严重影响。 随着采深 的增加, 巷道底臌越来越严重, 因此, 控制巷道的底臌是岩石巷道, 特别是深井岩石巷道保 持稳定的关键控制方法。
     目前, 控制巷道底臌常见的方法主要有三种类型 :
     1、 在巷道底板设置反向底拱控制底臌。 这种方法是在巷道支护中将底板开挖成弧 形, 然后, 将反底拱支架整体放置在弧形板上, 弧形支架两端固定在巷道两帮脚, 巷道发生 底臌时, 反底拱支架对底板实施反力, 已达到抵抗底臌目的。 这种方法主要缺点是底板开挖 施工工艺复杂, 工程量大, 巷道底臌量大时, 反底拱支架极易破坏, 且很难再次翻修, 特别是 在深井巷道底臌量大的条件下, 很难达到控制效果。
     2、 在巷道全断面设置圆形或椭圆形支架控制底臌。 这种方法是在巷道掘进中将巷 道断面开挖成圆形或椭圆形形状, 然后将圆形或椭圆形支架安装在巷道断面, 巷道发生底 臌时, 圆形或椭圆形支架对底臌实施反力, 以达到抵抗底臌的目的。 这种方法主要缺点是底 板开挖施工工艺复杂、 工程量大、 施工速度慢, 巷道底臌量大时, 反底拱支架极易破坏, 且很 难再次翻修, 特别是在深井巷道底臌量大的条件下, 很难达到控制效果。
     3、 巷道底脚锚注加固抗底臌的方法。 这种方法是在巷道两侧底脚安装锚杆并用水 泥砂浆加固, 靠巷道两底脚的控制能力抵抗底板和两帮的压力, 实现抗巷道底臌。 这种方法 的缺点是巷道底臌量大时, 很难达到控制效果, 特别是在深井巷道底臌量大的条件下, 控制 底臌的效果很差。
     发明内容
     本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处, 提供一种控制底臌效果好、 特 别适用于底臌量大的深井岩巷超挖锚注回填控制深井岩巷底臌的方法。
     本发明超挖锚注回填控制深井岩巷底臌方法的步骤如下 :
     本发明超挖锚注回填控制深井岩巷底臌的方法, 其特点是按如下步骤操作 :
     a、 在深井岩巷中按照要求施工巷道, 巷道断面形成时在巷道顶板及两帮进行支 护, 待巷道围岩变形趋于相对稳定时, 对巷道底板进行超挖, 所述超挖是开挖底板水平面以 下的岩层, 开挖深度为 1000mm ;
     b、 对于超挖后的底板首先以螺纹钢锚杆进行支护 ; 再在超挖的底板表面喷射混凝 土形成混凝土防渗层 ;c、 在超挖的底板上施工底板注浆孔, 在所述底板注浆孔内安装注浆锚管, 向所述 注浆锚管中注入水泥浆, 形成注浆加固锚管 ;
     d、 回填与超挖深度相同厚度的混凝土, 形成抗变形回填混凝土层。
     本发明超挖锚注回填控制深井岩巷底臌的方法的特点也在于 : 在所述步骤 b 中, 在对于超挖后的底板首先以螺纹钢锚杆进行支护之后, 再在巷道底板局部以锚索实施锚索 加固, 然后再施工混凝土防渗层。
     本发明针对埋深大、 构造复杂、 断面大、 底臌量大、 服务期长的岩石巷道, 首先对深 井岩巷底板水平面下 800-1000mm 厚度的岩层进行超挖, 使得底板下的岩体位移量在一定 空间内得以释放, 然后对底板实施锚杆 ( 索 ) 支护和注浆, 加固底板岩体, 控制深部岩体的 竖向变形, 最后回填较高强度的混凝土层, 抵抗回填层下岩体的变形, 改善巷道底板围岩力 学性质和力学状态, 实现控制深井岩巷底臌。与已有技术相比, 以本发明方法进行施工, 巷 道稳定性强、 安全可靠。本发明方法具有广泛的实用性。 附图说明
     图 1 为本发明结构示意图 图中标号 : 1 巷道断面 ; 2 底板水平面 ; 3 锚杆 ; 4 锚索 ; 5 混凝土防渗层 ; 6 底板注浆 孔; 7 回填混凝土层。
     具体实施方式
     本实施例中的具体施工按以下步骤进行 :
     1、 按照要求施工巷道, 图 1 所示的巷道断面 1 为拱形, 在巷道断面 1 形成并在顶板 及两帮支护后, 根据现场实测情况, 确定巷道围岩变形趋于相对稳定时, 对深井岩巷底板水 平面 2 下岩层进行超挖, , 超挖是开挖底板水平面 2 以下的岩层, 开挖深度为 800-1000mm, 使 得底板下的岩体位移量在一定空间内得以释放 ;
     2、 对于超挖后的底板以高强度螺纹钢的锚杆 3 进行支护, 锚杆 3 的支护参数根据 巷道断面及地质条件确定 ;
     3、 在实施锚杆支护之后, 对超挖后底板表面喷射混凝土, 形成混凝土防渗层 5, 防 止随后的注浆浆液渗出 ; 混凝土防渗层 5 的厚度设置为 200mm。
     对于断面大、 底臌强烈的巷道, 在对于超挖后的底板首先以螺纹钢锚杆 3 进行支 护之后, 再在巷道底板局部以锚索 4 实施锚索加固, 然后再施工混凝土防渗层 ;
     4、 施工四个底板注浆孔 6, 其中, 靠近巷道两侧的注浆孔与水平面夹角为 60°, 孔深 2200mm ; 安装注浆锚管, 对锚杆支护后的巷道底板进行注浆加固, 浆液为水泥浆, 选用 P.O.42.5 硅铝酸盐水泥单液泥浆, 按重量比的水灰比为 0.6 ; 通过注浆加固底板岩体, 控制 深部岩体的竖向变形。
     5、 在超挖位置处以强度为 C40 的混凝土进行回填, 形成与超挖深度相同厚度高强 度回填混凝土层 7, 以抵抗回填层下岩体的变形, 改善巷道底板围岩力学性质和力学状态, 实现控制深井岩巷底臌。

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资源描述

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1、10申请公布号CN101967983A43申请公布日20110209CN101967983ACN101967983A21申请号201010274575422申请日20100903E21D11/00200601E21D11/10200601E21D20/0020060171申请人安徽理工大学地址232001安徽省淮南市田家庵区舜耕中路168号72发明人谢广祥常聚才74专利代理机构安徽省合肥新安专利代理有限责任公司34101代理人何梅生54发明名称超挖锚注回填控制深井岩巷底臌的方法57摘要本发明公开了一种控制深井岩巷底臌的方法,其特征是首先对深井岩巷底板下8001000MM厚度的岩层进行超挖,使得。

2、底板下的岩体位移量在一定空间内得以释放,然后对底板实施锚杆索支护和注浆,加固底板岩体,控制深部岩体的竖向变形,最后回填较高强度的混凝土层,抵抗回填层下岩体的变形,改善巷道底板围岩力学性质和力学状态,实现控制深井岩巷底臌。本发明方法控制深井岩巷底臌稳定性强、控制效果好。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图1页CN101967983A1/1页21一种超挖锚注回填控制深井岩巷底臌的方法,其特征是按如下步骤进行A、在深井岩巷中按照要求施工巷道,巷道断面1形成时在巷道顶板及两帮进行支护,待巷道围岩变形趋于相对稳定时,对巷道底板进行超挖,所述超挖是开挖。

3、底板水平面2以下的岩层,开挖深度为8001000MM;B、对于超挖后的底板首先以螺纹钢锚杆3进行支护;再在超挖的底板表面喷射混凝土形成混凝土防渗层5;C、在超挖的底板上施工底板注浆孔6,在所述底板注浆孔6内安装注浆锚管,向所述注浆锚管中注入水泥浆,形成注浆加固锚管;D、回填与超挖深度相同厚度的混凝土,形成抗变形回填混凝土层7。2根据权利要求1所述的超挖锚注回填控制深井岩巷底臌的方法,其特征是在所述步骤B中,在对于超挖后的底板首先以螺纹钢锚杆3进行支护之后,再在巷道底板局部以锚索4实施锚索加固,然后再施工混凝土防渗层5。权利要求书CN101967983A1/2页3超挖锚注回填控制深井岩巷底臌的方。

4、法技术领域0001本发明涉及一种控制深井岩巷底臌的方法,具体是一种超挖锚注回填控制深井岩巷底臌的方法,特别适用于巷道断面大、底臌强烈,服务期长的深井岩石巷道。背景技术0002矿井巷道底臌是常见的巷道安全事故,巷道底臌会使巷道断面缩小,给巷道的运输、排水、通风、行人、经营造成困难,而且底臌破坏了巷道的底板结构,使底板失稳,导致巷道的两帮和顶板再次发生破坏,产生片帮和冒顶事故,给生产安全造成严重影响。随着采深的增加,巷道底臌越来越严重,因此,控制巷道的底臌是岩石巷道,特别是深井岩石巷道保持稳定的关键控制方法。0003目前,控制巷道底臌常见的方法主要有三种类型00041、在巷道底板设置反向底拱控制底。

5、臌。这种方法是在巷道支护中将底板开挖成弧形,然后,将反底拱支架整体放置在弧形板上,弧形支架两端固定在巷道两帮脚,巷道发生底臌时,反底拱支架对底板实施反力,已达到抵抗底臌目的。这种方法主要缺点是底板开挖施工工艺复杂,工程量大,巷道底臌量大时,反底拱支架极易破坏,且很难再次翻修,特别是在深井巷道底臌量大的条件下,很难达到控制效果。00052、在巷道全断面设置圆形或椭圆形支架控制底臌。这种方法是在巷道掘进中将巷道断面开挖成圆形或椭圆形形状,然后将圆形或椭圆形支架安装在巷道断面,巷道发生底臌时,圆形或椭圆形支架对底臌实施反力,以达到抵抗底臌的目的。这种方法主要缺点是底板开挖施工工艺复杂、工程量大、施工。

6、速度慢,巷道底臌量大时,反底拱支架极易破坏,且很难再次翻修,特别是在深井巷道底臌量大的条件下,很难达到控制效果。00063、巷道底脚锚注加固抗底臌的方法。这种方法是在巷道两侧底脚安装锚杆并用水泥砂浆加固,靠巷道两底脚的控制能力抵抗底板和两帮的压力,实现抗巷道底臌。这种方法的缺点是巷道底臌量大时,很难达到控制效果,特别是在深井巷道底臌量大的条件下,控制底臌的效果很差。发明内容0007本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处,提供一种控制底臌效果好、特别适用于底臌量大的深井岩巷超挖锚注回填控制深井岩巷底臌的方法。0008本发明超挖锚注回填控制深井岩巷底臌方法的步骤如下0009本发明超挖锚注回填控。

7、制深井岩巷底臌的方法,其特点是按如下步骤操作0010A、在深井岩巷中按照要求施工巷道,巷道断面形成时在巷道顶板及两帮进行支护,待巷道围岩变形趋于相对稳定时,对巷道底板进行超挖,所述超挖是开挖底板水平面以下的岩层,开挖深度为1000MM;0011B、对于超挖后的底板首先以螺纹钢锚杆进行支护;再在超挖的底板表面喷射混凝土形成混凝土防渗层;说明书CN101967983A2/2页40012C、在超挖的底板上施工底板注浆孔,在所述底板注浆孔内安装注浆锚管,向所述注浆锚管中注入水泥浆,形成注浆加固锚管;0013D、回填与超挖深度相同厚度的混凝土,形成抗变形回填混凝土层。0014本发明超挖锚注回填控制深井岩。

8、巷底臌的方法的特点也在于在所述步骤B中,在对于超挖后的底板首先以螺纹钢锚杆进行支护之后,再在巷道底板局部以锚索实施锚索加固,然后再施工混凝土防渗层。0015本发明针对埋深大、构造复杂、断面大、底臌量大、服务期长的岩石巷道,首先对深井岩巷底板水平面下8001000MM厚度的岩层进行超挖,使得底板下的岩体位移量在一定空间内得以释放,然后对底板实施锚杆索支护和注浆,加固底板岩体,控制深部岩体的竖向变形,最后回填较高强度的混凝土层,抵抗回填层下岩体的变形,改善巷道底板围岩力学性质和力学状态,实现控制深井岩巷底臌。与已有技术相比,以本发明方法进行施工,巷道稳定性强、安全可靠。本发明方法具有广泛的实用性。。

9、附图说明0016图1为本发明结构示意图0017图中标号1巷道断面;2底板水平面;3锚杆;4锚索;5混凝土防渗层;6底板注浆孔;7回填混凝土层。具体实施方式0018本实施例中的具体施工按以下步骤进行00191、按照要求施工巷道,图1所示的巷道断面1为拱形,在巷道断面1形成并在顶板及两帮支护后,根据现场实测情况,确定巷道围岩变形趋于相对稳定时,对深井岩巷底板水平面2下岩层进行超挖,超挖是开挖底板水平面2以下的岩层,开挖深度为8001000MM,使得底板下的岩体位移量在一定空间内得以释放;00202、对于超挖后的底板以高强度螺纹钢的锚杆3进行支护,锚杆3的支护参数根据巷道断面及地质条件确定;0021。

10、3、在实施锚杆支护之后,对超挖后底板表面喷射混凝土,形成混凝土防渗层5,防止随后的注浆浆液渗出;混凝土防渗层5的厚度设置为200MM。0022对于断面大、底臌强烈的巷道,在对于超挖后的底板首先以螺纹钢锚杆3进行支护之后,再在巷道底板局部以锚索4实施锚索加固,然后再施工混凝土防渗层;00234、施工四个底板注浆孔6,其中,靠近巷道两侧的注浆孔与水平面夹角为60,孔深2200MM;安装注浆锚管,对锚杆支护后的巷道底板进行注浆加固,浆液为水泥浆,选用PO425硅铝酸盐水泥单液泥浆,按重量比的水灰比为06;通过注浆加固底板岩体,控制深部岩体的竖向变形。00245、在超挖位置处以强度为C40的混凝土进行回填,形成与超挖深度相同厚度高强度回填混凝土层7,以抵抗回填层下岩体的变形,改善巷道底板围岩力学性质和力学状态,实现控制深井岩巷底臌。说明书CN101967983A1/1页5图1说明书附图。

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