基于掘锚一体化的特厚煤层中巷道快速掘进与支护方法
专利汇可以提供基于掘锚一体化的特厚煤层中巷道快速掘进与支护方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及采 煤 技术领域，具体涉及一种基于掘锚一体化的特厚 煤层 中巷道快速掘进与支护方法；包括以下步骤：a.掘进，采用掘锚机组掘进，按设计尺寸施工，采用在巷道煤壁中部进刀，上下分两次截割成形，掘锚机采用边掘边支，掘1m支1m的掘进方式；b.临时支护，采用掘锚机自带超前支护顶棚实现临时支护；c.安装顶锚杆；d.锚索安装；e.安装帮锚杆，帮部锚杆支护时，与顶板不成排，顶帮锚杆相差300mm，采用本发明支护方法后，支护材料成本有了较大的降低，同时还能够提高掘进效率和速度，采用本发明方法巷道进度逐渐增大，日进尺也逐渐增大，煤巷掘进速度得以提升，保证了采掘工序的连续性，使得特厚煤层巷道掘进施工的安全性得到了保障。，下面是基于掘锚一体化的特厚煤层中巷道快速掘进与支护方法专利的具体信息内容。
1.一种基于掘锚一体化的特厚煤层中巷道快速掘进与支护方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.掘进，采用掘锚机组掘进，按设计尺寸施工，巷道掘进尺寸超挖控制在200mm以内，掘锚机掘进时，巷道一次成形，采用在巷道煤壁中部进刀，上下分两次截割成形，掘锚机采用边掘边支，掘1m支1m的掘进方式，最小空顶距为2.5m；
b.临时支护，采用掘锚机自带超前支护顶棚实现临时支护；
c.安装顶锚杆，步骤为：1)上W钢护板组合构件，2)钻锚杆眼，3）安装树脂锚固剂和锚杆，4）用锚杆机搅拌树脂锚固剂至规定时间，5）停止搅拌后1mi n内拧紧螺母至300Nm，不超过380Nm；
d.锚索安装，步骤为：1）钻孔、清孔，2）安装树脂锚固剂和锚索，3）搅拌树脂锚固剂，4）卸下搅拌器等待5分钟，5）装上托板、锚具，用张拉千斤顶张拉锚索至设计预紧力；
e.安装帮锚杆，帮部锚杆支护时，与顶板不成排,顶帮锚杆相差300mm，步骤为：1）挂网，
2）钻孔、清孔，3）安装钢护板，4）安装树脂锚固剂和锚杆，5）搅拌树脂锚固剂，等待1分钟，拧紧螺母至300Nm，禁止超过380Nm ，6）安装其它帮锚杆。
2.根据权利要求1所述的基于掘锚一体化的特厚煤层中巷道快速掘进与支护方法，其特征在于，步骤c安装顶锚杆的具体操作步骤为：
1）锚杆孔采用MB670掘锚机组配套顶锚杆钻机完成，采用φ30mm钻头及2.0m长的钎杆；
钻孔时锚杆机升起，使钻头插入相应的W钢护板孔中，然后开动锚杆机进行钻孔，孔深要求为1900±30mm，并保证钻孔角度；钻头钻到预定孔深后下缩锚杆机，同时清孔，清除煤粉和泥浆；
2）放入树脂锚固剂，锚杆杆体套上托板及带上螺母，杆尾通过搅拌器与锚杆机机头联接，杆端插入已装好树脂锚固剂的钻孔中，升起锚杆机，将孔口处的锚固剂送入孔底；
3）利用锚杆机搅拌树脂锚固剂，搅拌时间按厂家要求严格控制；同时要求搅拌过程连续进行，中途不得间断；
4）停止搅拌后1min内，利用扭矩倍增器拧紧螺母，使锚杆具有一定的预紧力；拧紧力矩必须达到300Nm，但不超过380Nm；
上述锚杆排距误差不超过设计值±50mm。
3.根据权利要求1所述的基于掘锚一体化的特厚煤层中巷道快速掘进与支护方法，其特征在于，步骤d锚索安装的具体操作步骤为，
1）锚索紧跟掘进工作面安装，采用MYT140单体液压锚杆钻机，配B19中空六方接长钻杆和φ28mm双翼钻头钻孔，孔深控制在6000±30mm内；
2）安装树脂锚固剂，放入两支MSCK2335锚固剂和一支MSZ2360树脂锚固剂，插入锚索将树脂锚固剂推至孔底；
3）锚索下端用专用搅拌器与锚杆机相连，开机搅拌，先慢后快，待锚索全部插入钻孔后，采用全速旋转搅拌10～15S，停止搅拌后等待1分钟，收缩锚杆机，卸下搅拌器，搅拌后锚索外露长度应控制在200～300mm；
4）张拉锚索，5分钟后，装上托板、锚具，用张拉千斤顶张拉锚索至设计预紧力，达到
200kN之后卸下千斤顶；
上述锚索间距误差不超过设计值±50mm。
4.根据权利要求1所述的基于掘锚一体化的特厚煤层中巷道快速掘进与支护方法，其特征在于，步骤e紧跟掘锚机组安装巷帮上部2m锚杆，孔深为1900±20mm，并调节钻孔角度，最大空帮距离不超过3m，巷帮下部2根锚杆进行人工打设，人工打设的帮锚杆距离掘锚机组迎头不大于20m。
5.根据权利要求1所述的基于掘锚一体化的特厚煤层中巷道快速掘进与支护方法，其特征在于，所述锚杆为为左旋无纵筋螺纹钢筋，材质为500#，屈服强度不低于500MPa，杆体公称直径20mm，延伸率大于20%，冲击吸收功不低于40J，杆尾螺纹规格为M22，采用滚压加工工艺成型。
6.根据权利要求1所述的基于掘锚一体化的特厚煤层中巷道快速掘进与支护方法，其特征在于，树脂锚固剂型号分别为：MSCK2360，即直径23mm，长度600mm；MSZ2360，即直径
23mm，长度600mm；锚杆托板的规格为150×150×10mm，锚杆托板配合使用调心球垫和减摩垫片，承载力不低于204kN。
7.根据权利要求1所述的基于掘锚一体化的特厚煤层中巷道快速掘进与支护方法，其特征在于，步骤e中安装帮锚杆挂网时的，钢筋网由直径为的6mm钢筋编制而成，网孔大小
100×100mm；菱形金属网为直径为的8#铁丝编制而成，网孔大小50×50mm，使用16#铅丝联接，双丝双扣，孔孔相连；步骤e.安装帮锚杆中采用规格为宽280mm，厚4mm，长度为450mm的W钢护板作为煤壁护表构件，中间圆形孔规格为40mm。
8.根据权利要求1所述的基于掘锚一体化的特厚煤层中巷道快速掘进与支护方法，其特征在于，步骤d中锚索的索体材料为1×7股高强度低松弛预应力钢绞线，公称直径φ
17.8mm，长度6.3m，极限强度1860MPa，极限破断力460kN；锚索配件托板采用高强度拱形锚索托盘300×300×12mm，材质为Q235钢，高度不低于60mm，配调心球垫，承载力不低于
416kN。
基于掘锚一体化的特厚煤层中巷道快速掘进与支护方法
技术领域
背景技术
发明内容
a.掘进，采用掘锚机组掘进，按设计尺寸施工，巷道掘进尺寸超挖控制在200mm以内，掘锚机掘进时，巷道一次成形，采用在巷道煤壁中部进刀，上下分两次截割成形，掘锚机采用边掘边支，掘1m支1m的掘进方式，最小空顶距为2.5m；
b.临时支护，采用掘锚机自带超前支护顶棚实现临时支护；
c.安装顶锚杆，步骤为：1)上W钢护板组合构件，2)钻锚杆眼，3）安装树脂锚固剂和锚杆，4）用锚杆机搅拌树脂锚固剂至规定时间，5）停止搅拌后1mi n内拧紧螺母至300Nm，不超过380Nm；
d.锚索安装，步骤为：1）钻孔、清孔，2）安装树脂锚固剂和锚索，3）搅拌树脂锚固剂，4）卸下搅拌器等待5分钟，5）装上托板、锚具，用张拉千斤顶张拉锚索至设计预紧力；
e.安装帮锚杆，帮部锚杆支护时，与顶板不成排,顶帮锚杆相差300mm，步骤为：1）挂网，
2）钻孔、清孔，3）安装钢护板，4）安装树脂锚固剂和锚杆，5）搅拌树脂锚固剂，等待1分钟，拧紧螺母至300Nm，禁止超过380Nm ，6）安装其它帮锚杆。
钻孔时锚杆机升起，使钻头插入相应的W钢护板孔中，然后开动锚杆机进行钻孔，孔深要求为1900±30mm，并保证钻孔角度；钻头钻到预定孔深后下缩锚杆机，同时清孔，清除煤粉和泥浆；
2）放入树脂锚固剂，锚杆杆体套上托板及带上螺母，杆尾通过搅拌器与锚杆机机头联接，杆端插入已装好树脂锚固剂的钻孔中，升起锚杆机，将孔口处的锚固剂送入孔底；
3）利用锚杆机搅拌树脂锚固剂，搅拌时间按厂家要求严格控制；同时要求搅拌过程连续进行，中途不得间断；
4）停止搅拌后1min内，利用扭矩倍增器拧紧螺母，使锚杆具有一定的预紧力；拧紧力矩必须达到300Nm，但不超过380Nm。
2）安装树脂锚固剂，放入两支MSCK2335锚固剂和一支MSZ2360树脂锚固剂，插入锚索将树脂锚固剂推至孔底；
3）锚索下端用专用搅拌器与锚杆机相连，开机搅拌，先慢后快，待锚索全部插入钻孔后，采用全速旋转搅拌10～15S，停止搅拌后等待1分钟，收缩锚杆机，卸下搅拌器，搅拌后锚索外露长度应控制在200～300mm；
4）张拉锚索，5分钟后，装上托板、锚具，用张拉千斤顶张拉锚索至设计预紧力，达到
200kN之后卸下千斤顶。
附图说明
具体实施方式
由于马道头煤业煤层厚度大，合并3-5#煤层最厚达到26.24m，根据2404皮带顺槽地质与生产条件、掘锚机组工作特点采用如下掘进与支护方法：
施工工序包括掘进和支护两大部分。选用掘锚机组配套设备、液压锚杆钻机及风动帮钻来完成铺网、打眼和锚杆安装工作。打锚杆时要严格按照掘锚机操作规程及标准化作业流程作业，每次掘进循环进尺为1m，每次循环打设6根顶锚杆、8根帮锚杆及2根锚索，先施工顶锚杆后施工锚索，锚杆与锚索之间排距为500mm，顶锚杆采用掘锚机组自带顶钻机同时施工，锚索采用液压锚杆钻机进行打设（为了节约时间可考虑将液压锚杆钻机固定安放在掘锚机组上）；施工锚索的同时，施工两帮上部2根锚杆，两帮下部2根锚杆滞后补打。
采用在巷道煤壁中部进刀，上下分两次截割成形。空顶距将减小为800mm左右，空顶面积变小，有效防止顶板出现漏顶情况。从而更好的保证了掘锚机施工期间巷道的安全和快速掘进。
d.锚索安装，步骤为：1）钻孔、清孔，2）安装树脂锚固剂和锚索，3）搅拌树脂锚固剂，4）卸下搅拌器等待5分钟，5）装上托板、锚具，用张拉千斤顶张拉锚索至设计预紧力；
e.安装帮锚杆，帮部锚杆支护时，与顶板不成排,顶帮锚杆相差300mm，步骤为：1）挂网，
2）钻孔、清孔，3）安装钢护板，4）安装树脂锚固剂和锚杆，5）搅拌树脂锚固剂，等待1分钟，拧紧螺母至300Nm，禁止超过380Nm ，6）安装其它帮锚杆。
钻孔时锚杆机升起，使钻头插入相应的W钢护板孔中，然后开动锚杆机进行钻孔，孔深要求为1900±30mm，并保证钻孔角度；钻头钻到预定孔深后下缩锚杆机，同时清孔，清除煤粉和泥浆；
2）放入树脂锚固剂，锚杆杆体套上托板及带上螺母，杆尾通过搅拌器与锚杆机机头联接，杆端插入已装好树脂锚固剂的钻孔中，升起锚杆机，将孔口处的锚固剂送入孔底；
3）利用锚杆机搅拌树脂锚固剂，搅拌时间按厂家要求严格控制；同时要求搅拌过程连续进行，中途不得间断；
4）停止搅拌后1min内，利用扭矩倍增器拧紧螺母，使锚杆具有一定的预紧力；拧紧力矩必须达到300Nm，但不超过380Nm。
2）安装树脂锚固剂，放入两支MSCK2335锚固剂和一支MSZ2360树脂锚固剂，插入锚索将树脂锚固剂推至孔底；
3）锚索下端用专用搅拌器与锚杆机相连，开机搅拌，先慢后快，待锚索全部插入钻孔后，采用全速旋转搅拌10～15S，停止搅拌后等待1分钟，收缩锚杆机，卸下搅拌器，搅拌后锚索外露长度应控制在200～300mm；
4）张拉锚索，5分钟后，装上托板、锚具，用张拉千斤顶张拉锚索至设计预紧力，达到
200kN之后卸下千斤顶。
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