煤矿巷道底板用锚固方法

摘要

本发明公开了一种煤矿巷道底板用锚固方法，其通过锚注支护在巷道底板形成承压拱结构以防止巷道底鼓，适用于煤矿巷道支护工程。其基本步骤为：巷道掘进完成并施加顶帮支护后，在巷道底板开挖垂直于巷道轴线方向的仰拱沟槽，在此沟槽内施工垂直于反拱弧线的注浆锚索，在锚索互相作用影响范围之内形成的一个承压拱结构，该承压拱结构拱脚作用在巷道两帮稳定范围内，能起到屏蔽巷道底板荷载的作用，可以有效控制巷道底板变形。

主权项

一种煤矿巷道底板用锚固方法，其特征在于包含如下步骤：步骤一、在巷道底板挖设多条平行设置的反拱形沟槽；其中，所述反拱形沟槽为半椭圆形；步骤二、在所述反拱形沟槽内设置多个垂直于沟槽底部弧线的锚索钻孔，在各锚索钻孔内下放绑扎有注浆管的中空注浆锚索并封孔，通过注浆和锚索预应力作用形成底板的承压拱结构；对所述巷道底部支护体系所采用的反拱形沟槽、承压拱结构及锚索钻孔位置确定时，其确定过程如下：步骤201、承压拱结构跨度的确定：承压拱结构的拱脚需作用在巷道两帮破坏范围以外，反拱形沟槽的跨度取巷道跨度和两帮破坏厚度之和，即根据公式：L＝l+2b计算出承压拱结构的跨度L；式中，l为巷道跨度；b为巷道帮部破坏厚度；步骤202、承压拱结构轴线的确定：其轴线根据公式：确定，式中q_x，q_y分别为巷道底板处水平地应力和竖向地应力；步骤203、承压拱拱圈厚度的确定：结合步骤202中所确定的轴线，根据公式分别确定承压拱轴线上任意一点M(x,y)处的水平分力H_i和竖向分力V_i，取拱轴线上产生的最大水平分力和竖向分力，根据公式算出底板承压拱的拱圈厚度，式中，c、为底板注浆后岩石的黏聚力和内摩擦角；步骤204、锚索钻孔位置的确定，在保证锚索足够预紧力的情况下，锚索钻孔的间距根据公式a＝L‑4Δt/3计算，L为所用锚索长度；步骤三、在锚索钻孔的孔口封堵超过24小时后，通过锚索注浆至注浆管返浆后，给注浆管安装截止阀继续注浆；若注浆管不返浆，则直接由注浆管注浆，保证注浆范围覆盖锚索的作用范围；步骤四、注浆至少超24小时后，配套使用大托盘和工字钢梁以及锚索锁具施加预紧力；步骤五、用碎矸石将反拱形沟槽填实、平整，以完成一次底板锚固作业循环。