[发明专利]一种预防沿空留巷的巷道底鼓及墙体滑移的方法

摘要

本发明公开了一种预防沿空留巷的巷道底鼓及墙体滑移的方法，其特征在于，随着采煤工作面不断向前推进，在巷道内，沿采煤工作面推进方向，每隔2米构筑一个防护单元，直至整个沿空留巷完成。本发明通过采用波浪形的底板反拱钢管，配合倾斜设置的注浆钢管，以及巷道底脚处加固钢管，并将三者固定在一起等技术手段，改变了巷道围岩受力状态、避免了巷道两帮因对底板造成的压膜效所致的巷道底鼓；并使巷道两帮所受垂直压力转化为对巷道底板向下的挤压力，进一步制约巷道底鼓；同时通过改善巷道底脚围岩受力情况，避免因巷道软弱部位被破坏所致墙体滑移。本发明安全可靠，适应性强、适于沿空留巷推广应用。

主权项

一种预防沿空留巷的巷道底鼓及墙体滑移的方法，其特征在于，随着采煤工作面不断向前推进，在巷道内，沿采煤工作面推进方向，每隔2米构筑一个防护单元，直至整个沿空留巷完成；所述防护单元的构筑方法，包括以下步骤：第一步，在井上完成若干数量的底板反拱钢管、注浆钢管、底脚加固钢管和管箍的预制，并运送至巷道内；并将用于现场配制混凝土注浆材料所需的水泥、沙、石分批运送至巷道内；上述底板反拱钢管为一体式管状结构，整体呈波浪状，包括左段、中段和右段；其中，左段与右段对称分布在中段的两端，左段和右段均呈圆心角等于180°的半圆形，并分别向上拱起，中段呈向下拱起的弧形；上述中段所形成的弧为一劣弧；上述左段和右段的最大弦长等于待砌筑的墙体的宽度，最大弦高大于或者等于0.5米；上述段所形成的劣弧的最大弦长等于巷道的宽度，最大弦高大于或者等于0.5米；所述注浆钢管总长为3‑4m，其上端焊接有第一法兰，第一法兰下方0.4m以下的管壁上均匀开设有若干数量的注浆孔；所述底脚加固钢管长度为2m，其两端均分别焊接有第二法兰，供各底脚加固钢管顺次首尾连接时使用；第二步，沿巷道的横断面方向垂直向下开挖预埋件安装沟，预埋件安装沟的起始端在巷道一侧的煤体的下方，预埋件安装沟的末端与巷道另一侧的底脚边缘平齐；上述预埋件安装沟的起始端伸入煤体内的长度等于上述预埋件安装沟的末端位置处待砌筑的墙体的宽度；上述预埋件安装沟的开挖断面整体呈T字形，包括上部与下部两部分，上部的深度和下部的深度均为0.3‑0.5米；其中，预埋件安装沟的上部开挖断面宽、下部开挖断面窄；第三步，沿上述预埋件安装沟的上部的壁面，分别以向外侧倾斜30°～50°的角度钻注浆孔，注浆孔的孔径大于注浆钢管外径，注浆孔的孔深为1‑1.5m，注浆孔与上述预埋件安装沟的下部贯通；当注浆孔向上方延长至巷道底板时，其孔外壁与待砌筑墙体面向巷道一侧的边缘保持等于底脚加固钢管外径的间距；第四步，将底板反拱钢管平稳置于上述预埋件安装沟内，在底板反拱钢管的周边回填部分开挖底板产生的浮矸，以使其临时固定，并将注浆钢管的下端锤击敲入注浆孔内，直至注浆钢管的上端伸出至巷道底板上方的长度为0.2‑0.3m；然后，使用铁丝或管箍将底板反拱钢管与注浆钢管牢固固定在一起；接着，现场配制混凝土，由施工人员手工操作向底板反拱钢管内注满混凝土浆料，并将开挖底板产生的剩余的浮矸回填、夯实，完成底板反拱钢管和注浆钢管的预埋；第五步，在预留出的位置处完成长度为2m的墙体的砌筑；然后，沿巷道的走向，分别紧贴在巷道一侧的煤体的墙角和砌筑完成的墙体的墙角铺设一根底脚加固钢管；并使用铁丝或管箍，将巷道两侧的底脚加固钢管与注浆钢管分别牢固固定在一起；第六步，依次将混凝土喷射管通过第一法兰与巷道两侧的注浆钢管分别密封连接，启动混凝土输送泵，向注浆钢管内注射混凝土浆料，直至混凝土输送泵的出口压力达到5MPa时，停混凝土输送泵；至此，完成一个防护单元的施工；第七步，在已经完成的这个构筑单元的前方2m处，重复上述第二步至第六步，进行下一防护单元的施工；待下一防护单元完成后，使用螺栓将该防护单元的底脚加固钢管与上一防护单元的底脚加固钢管固定连接。