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专利号: 2019109180746
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于回采巷道全生命周期的支护方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤一:在巷道掘进期间,基于实验与现场实测,获得巷道围岩地质力学参数与围岩松动圈范围参数;

步骤二:依据巷道围岩力学性质参数与围岩松动圈范围参数,通过数值模拟获得掘进期间的巷道支承压力分布与大小、塑性区范围与回采期间超前压力影响区范围以及超前支承压力集中系数;

步骤三:基于掘进期间的巷道支承压力与回采期间超前支承压力集中系数,通过理论计算得出回采巷道支护强度要求,依据支护强度要求确定注浆锚索施工参数;

步骤四:根据注浆锚索施工参数进行注浆锚索施工,完成注浆锚索的安装,待注浆;

步骤五:回采后,对回采期间巷道超前支护段的注浆锚索进行注浆,完成支护。

2.根据权利要求1所述的基于回采巷道全生命周期的支护方法,其特征在于,步骤一包括样品采集测试步骤、探测钻孔布置及探测步骤;

样品采集测试步骤中,对巷道围岩进行取样,对并采集的样品进行测试,获得巷道围岩地质力学参数;

探测钻孔布置及探测步骤中,在巷道内布置钻孔,利用探测仪探测现场实测围岩松动圈范围参数。

3.根据权利要求1或2所述的基于回采巷道全生命周期的支护方法,其特征在于,步骤二中,依据所述巷道围岩力学性质参数,基于莫尔-库伦破坏准则建立回采巷道掘进与回采全周期数值计算模型,分析巷道掘进期间的支承压力分布规律与围岩塑性区及围岩变形量数据,并模拟巷道回采过程,得到回采扰动下巷道超前压力影响区与超前支承压力集中系数。

4.根据权利要求1所述的基于回采巷道全生命周期的支护方法,其特征在于,所述注浆锚索施工参数包括注浆锚索型号、注浆锚索支护间排距、注浆锚索支护施工孔径、注浆锚索长度、树脂药卷的型号与数量、托盘的型号与尺寸以及注浆锚索预紧力。

5.根据权利要求1-2、4任一所述的基于回采巷道全生命周期的支护方法,其特征在于,步骤四中,在回采巷道靠近中间位置且垂直于顶板打锚索孔,靠近帮部的锚索孔倾斜15°施工。

6.根据权利要求1所述的基于回采巷道全生命周期的支护方法,其特征在于,步骤四中,顶板掘进期间安装施工一排注浆锚索,一排注浆锚索包括3-4根注浆锚索,利用锚索张拉器对注浆锚索施加高预紧力。

7.根据权利要求6所述的基于回采巷道全生命周期的支护方法,其特征在于,沿巷道掘进方向,每隔30-50m设置一矿压监测站。

8.根据权利要求1所述的基于回采巷道全生命周期的支护方法,其特征在于,在步骤四与步骤五之间还包括是否需要补装注浆锚索的验证步骤。

9.根据权利要求8所述的基于回采巷道全生命周期的支护方法,其特征在于,所述验证步骤为,在工作面回采之前,利用矿压监测站测得的压力参数,得到巷道围岩变形的运移规律,进而确定是否进行补打注浆锚索以及注浆锚索的补打位置、钻装深度和数量;

若需要补打,则在需要补装位置施工钻孔,并安装符合规格要求的注浆锚索;若不需要补打,则直接进行步骤五。

10.根据权利要求1-9所述的基于回采巷道全生命周期的支护方法,其特征在于,步骤五中,利用止浆封堵装置替代止浆塞进行止浆封堵。