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专利号: 2021110071094
申请人: 安徽建筑大学
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:

1.一种煤矿软岩巷道或硐室底板分阶段控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,建立底板数值模型,得到底板围岩位移分布规律;

步骤2,根据底板围岩位移分布规律,定量划分零点位移曲线和拉应变范围;

根据零点位移曲线和拉应变范围确定第一阶段,第一阶段为硐室底板爆破泄压支护阶段的爆破参数与锚固参数;

步骤3,监测底板围岩的变形程度与支护构件受力大小,得到底板与构件的监测数据;

步骤4,根据步骤3中的底板与构件的监测数据,确定第二阶段的支护参数,第二阶段为锚注二次支护阶段。

2.根据权利要求1所述的底板分阶段控制方法,其特征在于,所述步骤1中通过分析地应力、岩层分布、巷道或硐室位置建立数值模型,在建立的底板数值模型的基础上,分析巷道或硐室的几何参数、岩体力学参数及支护参数;

优选地,巷道或硐室为直角半圆拱形结构,建立直角半圆拱形结构的底板数值模型,将底板的受力参数、周围岩体的力学参数以及支护参数代入到底板数值模型中得到底板的位移方向素描图和应力范围素描图。

3.根据权利要求2所述的底板分阶段控制方法,其特征在于,在底板爆破泄压支护阶段中,在底板上钻设爆破支护一体孔;

所述爆破支护一体孔包括炸药段、缓冲段与支护段;所述炸药段位于所述爆破支护一体孔的孔底,所述缓冲段位于所述炸药段与所述支护段之间;

优选地,在爆破段与缓冲段之间切出一条切缝,所述切缝垂直于爆破支护一体孔的轴线。

4.根据权利要求3所述的底板分阶段控制方法,其特征在于,所述爆破参数包括爆破支护一体孔的深度、缓冲段长度与炸药段的长度;

所述锚固参数包括锚杆(索)的杆体长度,锚固长度及间排距。

5.根据权利要求4所述的底板分阶段控制方法,其特征在于,通过位移方向素描图和应力范围素描图确定零点位移最大值与拉应变范围最深值;

支护段长度为零点位移最大值;

炸药段长度为拉应变最深值减去零点位移最大值;

缓冲段长度为炸药段长度的一半。

6.根据权利要求4所述的底板分阶段控制方法,其特征在于,若底板围岩变形超过零点位移值,第一阶段中的锚固构件采用注浆锚杆(索);

若底板围岩变形没有超过零点位移值,第一阶段中的锚固构件采用锚杆(索);

第二阶段的锚注支护构件采用注浆锚杆(索)。

7.根据权利要求4所述的底板分阶段控制方法,其特征在于,在所述步骤3中,第一阶段实施后监测底板的底鼓量、杆体受力及围岩应力随时间变化曲线。

8.根据权利要求7所述的底板分阶段控制方法,其特征在于,根据底板的底鼓量、杆体受力及围岩应力随时间变化曲线,确定第二阶段支护参数,支护参数包括注浆材料,注浆压力。

9.根据权利要求8所述的底板分阶段控制方法,其特征在于,注浆材料为水泥浆液,水泥浆液的水灰比范围为0.8:1~1.5:1;

若选用注浆锚索,注浆锚索的长度范围为5~6m,注浆压力为2~3MPa;

若选用注浆锚杆,注浆锚杆长度为2.5m,注浆压力为1~2MPa。

10.根据权利要求8所述的底板分阶段控制方法,其特征在于,所述第二阶段支护完成后,继续监测底板的变形情况,根据底板的位移变化曲线判断是否继续实施锚注支护。