一種高承壓水、斷層破碎巷道的支護方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及巷道支護領域，具體屬于一種高承壓水、斷層破碎巷道的支護方法。
【背景技術】
[0002] 隨著煤礦開采深度不斷增加，開采條件越來越困難，圍巖應力及水文地質條件進 一步惡化。當巷道處于高承壓水、斷層破碎帶時，由于巷道圍巖裂隙較發育，圍巖受到水的 浸蝕影響而崩解、泥化，致使圍巖完整性遭到破壞，巷道變形破壞極其嚴重，經常發生滲流 突變，導致巷道整體跨冒，嚴重危害煤礦的開采安全。對該種復雜條件下煤礦巷道的支護， 一直是困擾煤礦工程建設的重大難題。
【發明內容】
[0003] 本發明所解決的技術問題在于提供一種針對高承壓水、斷層破碎帶巷道的支護方 法，從而解決上述【背景技術】中的問題。
[0004] 本發明所解決的技術問題采用W下技術方案來實現： 一種高承壓水、斷層破碎帶巷道的支護方法，包括有W下施工步驟： 實行先引導承壓水，開始施工時在巷道內合理布置導水管，在巷道直墻出水范圍布置 4?6個2"鋼管作為控制和導水孔，將出水區域內的水壓降至安全水頭W下，導水孔根據實 際情況可分為2?3米不同的長度；當支護層次滿足支護強度要求后，對其它分散出水點要 進行封堵，水量較大的導水孔集中出水點暫不封堵，集中出水點的封堵取決于支護效果和 強度的分析；在構筑支護結構的同時，從巷道底角起至巷道的腮頰位置，按1000mm的間排 距均衡預敷設4時鋼管，鋼管外口與支護體的墻壁一平，當支護體構筑完成，巖體內的破壞 應力通過預設鋼管持續外泄而不致集聚；具體支護時，先在底腳鉆（35 32孔，鉆深3200mm，利 用長度為3000mm的自固、內自閉、控壓注漿銷桿進行淺孔注漿，注漿銷桿間距為1400mm，封 孔深度為Im，注漿壓力為1?1. 5Mpa，然后對幫頂進行同樣的淺孔注漿；隨后先底腳后幫頂 進行深孔注漿，孔深5m，注漿管長度4m，注漿銷桿間距為1400mm，封孔深度為Im，注漿壓力 為 2. 5 ?3Mpa〇
[0005] 采用密注、快注、和控壓注漿的分布式注漿技術，固化圍巖，將高承壓水和運動應 力構成的破壞勢能疏導出外；在封閉泥化巖體的基礎上，W小斷面、小塊體掘進，每個小塊 體注漿加固，形成小斷面板塊到全斷面的疊加成巷。
[0006] 本發明采用導解承壓水技術，由于巷道圍巖中的高承壓水具有強壓、有補給源、 持續反復聚力造勢的特點，高承壓水、泥質巷道受采動影響，巷道圍巖由"裂隙一滲流一泥 化一閉合"，到反復"裂隙一滲流一泥化一閉合"，圍巖強度持續弱化，發生泥化破壞，導致 巷道圍巖失穩。因此支護前，先在巷道圍巖密集設置導水孔，其特征是，在巷道下部合理設 置導水管，在頂幫預留泄水孔，進行區域性疏水降壓，釋能降勢，保持區域內的水壓降至"安 全水頭"W下。遏制高承壓水對斷層帶軟弱巖層的破壞，弱化高承壓水的勢能，既減緩了裂 隙水對巷道圍巖的浸蝕，又避免了強水壓對巷道支護造成破壞，為巷道的支護造就了必要 的可靠的圍巖環境。
[0007] 本發明先底腳后幫頂進行淺孔注漿，隨后在進行深孔注漿，使得泥化、破碎的圍巖 由點及面，形成構筑穩定、強度高、厚度較大的承載體，經過后期的主動強力支護后，最終使 圍巖加固成一個整體。隨著煤礦的深入開采，礦井下的地質環境越來越復雜，由于巷道埋 藏深，圍巖壓力高，且長期處于斷層破碎帶內、受承壓水的嚴重浸蝕，圍巖流變性強，巷道圍 巖裂隙較發育，圍巖受到水的影響而崩解、泥化致使巖性完整性遭到破壞，在多種應力作用 下，易出現碎脹破壞、軟巖流變。高壓滲流水沿著裂隙向巷道兩幫擠入，造成巷道發生變形 失穩，最終使巷道變形、跨冒。本發明先采用導解承壓水技術，進行區域性疏水降壓，遏制 高承壓水對斷層帶軟弱巖層的破壞，弱化高承壓水的勢能，避免了強水壓聚能造勢，對巷道 圍巖造成破壞；本發明進一步采用密注、快注、和控壓注漿的分布式注漿技術，固化圍巖，將 高承壓水和運動應力構成的破壞勢能疏導出外；W小斷面、小塊體掘進，每個小塊體注漿加 固，使得泥化、破碎的圍巖由點及面，形成構筑穩定、強度高、厚度較大的承載體，經過后期 的主動強力支護后，最終使圍巖加固成一個整體。
[0008] 本發明具有W下有益效果： 本發明將處于高承壓水、斷層破碎帶狀態下的巷道通過導解承壓水技術，使巷道圍巖 內的水壓處于"安全水頭"W下，保證了施工的的安全性；采用分布式注漿技術，由點到面， 最后使圍巖加固成一個整體，變依靠重型鋼材的被動支護為持續補強的動態主動支護，使 整個圍巖成為承載外部壓力的主要結構，該樣既比傳統的支護效果更加穩定，又降低了支 護成本。整個高承壓水致斷層破碎帶大斷面巷道泥化失穩與長期流變的圍巖狀態下采用本 項目技術進行支護后，巷道的穩定率比傳統支護方式有著顯著的提高，并且能常態化對巷 道施行動態補強，保證巷道支護長期服務于礦井的安全生產。
【附圖說明】
[0009] 圖1為本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0010] 為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結 合具體圖示，進一步闡述本發明。
[0011] 一種高承壓水、斷層破碎帶巷道的支護方法，包括有W下施工步驟： 實行先引導承壓水，在巷道內合理布置導水管6,采取重點小洞導水和多點管路導水泄 壓相結合，開始施工時在巷道直墻出水范圍布置4?6個2"鋼管作為控制和導水孔，使區 域內的水壓降至安全水頭W下，導水孔根據實際情況可分為2?3米不同的長度；當支護層 次滿足支護強度要求后，對其它分散出水點要進行封堵，水量較大的導水孔集中出水點暫 不封堵，集中出水點的封堵取決于支護效果和強度的分析；在構筑支護結構的同時，從巷道 底角起至巷道的腮頰位置(巷道的弧頂部位一般不宜預設)，按1000mm的間排距均衡預敷設 4時鋼管，鋼管外口與支護體的墻壁一平，當支護體構筑完成，巖體內的破壞應力通過預設 鋼管持續外泄而不致集聚，在此區域保持不聚能、不集勢、不造勢。不會因圍巖破裂區及斷 裂帶破碎的巖層不斷蠕變、內應力受外因擾動集聚變勢等共同作用構成對支護體破壞。預 埋設的鋼管孔，還肩負著疏竣導水的作用，該區域圍巖內的裂隙水不會因構筑支護體后而 積聚，聚集能量形成破壞支護結構的勢能。具體支護時，先在底腳鉆32孔，鉆深3200mm， 利用長度為3000mm的自固、內自閉、控壓注漿銷桿進行淺孔注漿，注漿銷桿間距為1400mm， 封孔深度為Im，注漿壓力為1?1. 5Mpa，然后對幫頂進行同樣的淺孔注漿；隨后先底腳后幫 頂進行深孔注漿，孔深5m，注漿管長度4m，注漿銷桿間距為1400mm，封孔深度為Im，注漿壓 力為 2. 5?3Mpa〇
[0012] 實施例中，本發明考慮到處于高承壓水、斷層破碎帶狀態下的巷道圍巖強度低，巷 道淺部圍巖承載能力低，巷道下方的二灰巖和H灰巖水具有強壓、有補給源的特點，通過W 上的疏水降壓技術，降低了圍巖內的水壓，保證了下一步施工的的安全性。
[0013] 實施例中，本發明對巷道圍巖進一步實施分布式注漿技術，由于失穩巷段位于斷 層破碎帶內，圍巖受到水的影響而崩解、泥化致使巖性完整性遭到破壞，在多種應力作用 下，易出現碎脹破壞、軟巖流變。為此采用密注、快注、和控壓注漿的分布式注漿技術，固化 圍巖，將高承壓水和運動應力構成的破壞勢能疏導出外；W小斷面、小塊體掘進，每個小塊 體注漿加固，形成小斷面板塊到全斷面的疊加成巷，施工時采用超前固化、局部固化和多層 次固化技術，實現了小柱體、小板塊、集成整體固化。下面結合附圖1進一步說明，自固、內 自閉、控壓注漿銷桿5在專利號；CN200920274073. 4已被公開，該樣就使得泥化、破碎的圍 巖由點及面，形成構筑穩定、強度高、厚度較大的承載體，經過后期的主動強力支護后，最終 使圍巖加固成一個整體。
[0014] W上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術 人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，該些變 化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其 等效物界定。
【主權項】
1. 一種高承壓水、斷層破碎帶巷道的支護方法，其特征在于，包括有w下施工步驟： 實行先引導承壓水，開始施工時在巷道內合理布置導水管，在巷道直墻出水范圍布置 4?6個2"鋼管作為控制和導水孔，將出水區域內的水壓降至安全水頭W下，導水孔根據實 際情況可分為2?3米不同的長度；當支護層次滿足支護強度要求后，對其它分散出水點要 進行封堵，水量較大的導水孔集中出水點暫不封堵，集中出水點的封堵取決于支護效果和 強度的分析；在構筑支護結構的同時，從巷道底角起至巷道的腮頰位置，按1000mm的間排 距均衡預敷設4時鋼管，鋼管外口與支護體的墻壁一平，當支護體構筑完成，巖體內的破壞 應力通過預設鋼管持續外泄而不致集聚；具體支護時，先在底腳鉆（35 32孔，鉆深3200mm，利 用長度為3000mm的自固、內自閉、控壓注漿銷桿進行淺孔注漿，注漿銷桿間距為1400mm，封 孔深度為Im，注漿壓力為1?1. 5Mpa，然后對幫頂進行同樣的淺孔注漿；隨后先底腳后幫頂 進行深孔注漿，孔深5m，注漿管長度4m，注漿銷桿間距為1400mm，封孔深度為Im，注漿壓力 為 2. 5 ?3Mpa〇
2. 根據權利要求1所述的高承壓水、斷層破碎帶巷道的支護方法，其特征在于，采用密 注、快注、和控壓注漿的分布式注漿技術，固化圍巖，將高承壓水和運動應力構成的破壞勢 能疏導出外；在封閉泥化巖體的基礎上，W小斷面、小塊體掘進，每個小塊體注漿加固，形成 小斷面板塊到全斷面的疊加成巷。
【專利摘要】本發明公開了一種高承壓水、斷層破碎帶巷道的支護方法，包括有以下施工步驟：實行先引導承壓水，通過巷道下部合理布置導水管，在巷道直墻出水范圍布置4～6個2〞鋼管作為控制和導水孔，使區域內的高承壓水和運動應力構成的破壞勢能疏導出外；巷道底角起至巷道的腮頰位置（巷道的弧頂部位一般不宜預設），按1000mm的間排距均衡預敷設4吋鋼管，使得巖體內的破壞應力通過預設鋼管持續外泄而不致集聚，在此區域保持不聚能、不集勢、不造勢。本發明先底腳后幫頂進行淺孔注漿，隨后在進行深孔注漿，使得泥化、破碎的圍巖由點及面，形成構筑穩定、強度高、厚度較大的承載體，經過后期的主動強力支護后，最終使圍巖加固成一個整體。
【IPC分類】E21D20-02, E21D11-38, E21F16-00
【公開號】CN104533467
【申請號】CN201410797921
【發明人】李明遠, 黃超, 劉樹弟, 呂海洋, 李嘉晟
【申請人】淮北市平遠軟巖支護工程技術有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月18日