阅读说明：本技术 一种大采高高水充填材料沿空留巷快速穿对拉锚杆的方法 (Method for rapidly penetrating and oppositely pulling anchor rod through large-mining-height high-water filling material gob-side entry retaining ) 是由 赵涛 柏夏 于 2020-03-16 设计创作，主要内容包括：本发明提出了一种大采高高水充填材料沿空留巷快速穿对拉锚杆的方法,首先将最上面一排对拉锚杆穿入第一排预留孔中,但并不在预定高度进行施工,而是在第一工作高度H1的位置进行施工,然后将第一对拉锚杆逐步提升到本充填空间的高度H2,此时由于第一对拉锚杆已全部穿好,之后通过扎带将充填袋悬吊在本充填空间顶板上,充填袋吊挂成型,第一排预留孔下部的所有对拉锚杆孔(预留孔)将完全展示出来,为剩余对拉锚杆的高效快速施工创造了条件,最后按照从上到下,从里到外的顺序进行穿对拉锚杆。因此,该方法更加高效快速,安全可靠,节约了高水充填材料沿空留巷施工时间,为工作面的安全高效生产创造了条件。(The invention provides a method for quickly penetrating opposite-pulling anchor rods of a high-water filling material along a gob-side entry retaining in large mining height, which comprises the steps of firstly penetrating the uppermost row of opposite-pulling anchor rods into a first row of reserved holes, but not constructing at a preset height, constructing at a first working height H1, then gradually lifting the first opposite-pulling anchor rods to the height H2 of a filling space, at the moment, completely penetrating the first opposite-pulling anchor rods, then suspending a filling bag on a top plate of the filling space through a binding belt, and forming the filling bag in a hanging manner, wherein all opposite-pulling anchor rod holes (reserved holes) at the lower part of the first row of reserved holes are completely displayed, so that conditions are created for efficient and quick construction of the rest opposite-pulling anchor rods, and finally penetrating the opposite-pulling anchor rods from inside to outside according to the sequence from top to bottom. Therefore, the method is more efficient, rapid, safe and reliable, saves the construction time of high-water filling materials along the gob-side entry retaining, and creates conditions for safe and efficient production of the working face.)

一种大采高高水充填材料沿空留巷快速穿对拉锚杆的方法

技术领域

本发明属于巷旁充填体技术领域，尤其涉及一种大采高高水充填材料沿空留巷快速穿对拉锚杆的方法。

背景技术

在高水充填材料沿空留巷施工过程中，为增加充填体的承载能力和抗横向变形能力，需要在充填体内施工对拉锚杆。具体的，现场施工中，将对拉锚杆穿入充填袋以完成充填袋的悬吊，然后向充填袋中灌注高水充填材料，待高水充填材料固结后对拉锚杆通过两端的托盘和螺母，对充填体施加预紧力，从而提高充填体的承载能力和抗横向变形能力。因充填袋是柔性的，向充填袋中穿对拉锚杆时，一般是采取从上到下，从里向外的顺序进行施工,如图2~3所示, 为便于说明，将充填袋上的对拉锚杆孔（预留孔）按图1所示进行编号。将对拉锚杆按照从上到下，从里向外（a1→b1→c1→d1；a2→b2→c2→d2；……）的顺序逐个将对拉锚杆穿入充填袋上的对拉锚杆孔（预留孔）中，对拉锚杆同时穿过钢筋网孔固定在钢筋网上。按照从里向外的顺序，当穿完第一列对拉锚杆（a1、b1、c1、d1）,穿第二列对拉锚杆时（a2、b2、c2、d2）因充填袋下坠需重新寻找对拉锚杆孔，不仅增加了施工难度而且极易穿错孔（即巷道一侧穿入21孔，采空区一侧却穿到22或31孔）。此外，由于充填袋是柔性的，充填高度较高，对拉锚杆较长，若采取先穿最上面一排对拉锚杆（a1、a2、a3、a4、a5）的方法，也很难做到。

综上，上述施工方法存在以下缺陷：1）在充填高度2.5m以内，充填宽度1.5m以内尚可；当充填高度超过2.5m，宽度超过1.5m时，采用上述方法向充填袋中穿对拉锚杆十分困难。2）因高水充填材料沿空留巷施工可以和工作面生产平行作业，若穿对拉锚杆耗时过长，导致沿空留巷施工进度跟不上工作面推进速度，将严重制约工作面的生产。因此，研究一种大采高高水充填材料沿空留巷快速穿对拉锚杆的方法，对于降低工人劳动强度，提高沿空留巷施工工效，确保工作面的高产高效生产具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大采高高水充填材料沿空留巷快速穿对拉锚杆的方法，节约了高水充填材料沿空留巷施工时间并降低了人劳动强度。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种大采高高水充填材料沿空留巷快速穿对拉锚杆的方法，包括采用充填袋，充填袋上开设供对拉锚杆穿过的沿空巷道侧预留孔和采空区侧预留孔；沿空巷道侧预留孔与采空区侧预留孔对应设置；沿空巷道侧预留孔包括由上到下依次设置的第一排预留孔至第N排预留孔；包括以下步骤：

（1）紧挨上充填体，在沿空巷道侧和采空区侧分别架设护膜钢筋网；护膜钢筋网和上充填体两侧的钢筋网之间通过铁丝拧紧；在护膜钢筋网的外侧打牢单体液压支柱以支护本充填空间；

（2）在第一工作高度H1处，将同一根第一对拉锚杆穿过第1排预留孔及第1排预留孔对应的采空区侧预留孔；其中，第一工作高度H1小于本充填空间的高度H2；

（3）将步骤（2）中的第一对拉锚杆和充填袋组成的整体，从护膜钢筋网上取下，然后将第一对拉锚杆移置本充填空间的高度H2处的护膜钢筋网网孔内；

（4）将其余对拉锚杆，穿过沿空巷道侧预留孔及沿空巷道侧预留孔对应的采空区侧预留孔；直至所有的沿空巷道侧预留孔、采空区侧预留孔均穿上对拉锚杆。

优选地，步骤（4）具体为：

（41）第2排预留孔~第N排预留孔中，每一排预留孔靠近上充填空间的一个预留孔组成待穿孔集合；针对待穿孔集合，采取由上至下的顺序，依次穿上对拉锚杆，该对拉锚杆同时穿过待穿孔集合对应的采空区侧预留孔；

（42）重复步骤（41），直至所有的沿空巷道侧预留孔、采空区侧预留孔均穿上对拉锚杆。

优选地，每一个待穿孔集合中的所有预留孔位于同一列。

优选地，所述单体液压支柱紧贴护膜钢筋网。

优选地，在步骤（2）中，第一工作高度为1.8 m ~2.2m。

优选地，在步骤（2）中，本充填空间的高度为2.6m~3.5m。

优选地，步骤（4）具体为：

（41）将第n排预留孔及第n排预留孔对应的采空区侧预留孔，穿上对拉锚杆；其中，1＜n≤N；N代表正整数；

（42）重复步骤（41），直至所有的沿空巷道侧预留孔、采空区侧预留孔均穿上对拉锚杆。

优选地，步骤（3）具体为：

（31）将步骤（2）中的对拉锚杆和充填袋组成的整体，从护膜钢筋网上取下，将第一对拉锚杆置于第二工作高度H3处的护膜钢筋网网孔内；其中，H1＜ H3＜ H2；

（32）将步骤（31）中的第一对拉锚杆和充填袋组成的整体，从护膜钢筋网取下，将第一对拉锚杆置于本充填空间的高度H2处的护膜钢筋网网孔内。

与现有技术相比，本发明的优点为：首先将第一对拉锚杆（最上面一排对拉锚杆）穿入第一排预留孔中，但并不在预定高度进行施工，而是在第一工作高度H1的位置进行施工，然后将第一对拉锚杆逐步提升到本充填空间的高度H2，此时由于第一对拉锚杆已全部穿好，之后通过扎带将充填袋悬吊在本充填空间顶板上，充填袋吊挂成型，第一排预留孔下部的所有对拉锚杆孔（预留孔）将完好的展示出来，为剩余对拉锚杆的高效快速施工创造了条件，最后按照从上到下，从里到外的顺序进行穿对拉锚杆（b1→c1→d1；b2→c2→d2；……）。因此，该方法更加高效快速，安全可靠，节约了高水充填材料沿空留巷施工时间，为工作面的安全高效生产创造了条件。

附图说明

图1为现有技术中充填袋的结构示意图；

图2为现有技术中沿空留巷穿对拉锚杆方法的第一工序示意图；

图3为现有技术中沿空留巷穿对拉锚杆方法的第二工序示意图；

图4为本发明一实施例大采高高水充填材料沿空留巷快速穿对拉锚杆的方法的流程图；

图5为图4中步骤（1）的工序示意图；

图6为图4中步骤（2）的工序示意图；

图7为图4中步骤（3）的工序示意图；

图8为图4中步骤（4）的第一工序示意图；

图9为图4中步骤（4）的第二工序示意图。

其中，1-充填袋，2-预留孔，3-扎带，4-灌注孔，5-上充填体，6-护膜钢筋网，7-单体液压支柱，8-第一对拉锚杆。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

本实施例中，如图4所示，一种大采高高水充填材料沿空留巷快速穿对拉锚杆的方法，采用如图1所示的充填袋1，充填袋1为中空正六面体结构，在其表面加工对拉锚杆孔（预留孔，含套筒）用于灌注高水充填材料前穿对拉锚杆，扎带3用于悬吊充填袋1便于成型，灌注孔44用于插管灌注高水充填材料浆液和排气。该充填袋1上开设供对拉锚杆穿过的沿空巷道侧预留孔和采空区侧预留孔；沿空巷道侧预留孔与采空区侧预留孔对应设置；沿空巷道侧预留孔包括由上到下依次设置的第一排预留孔（a1，a2，a3，a4，a5）至第N排预留孔（d1，d2，d3，d4，d5）。

该方法包括步骤（1）~（7），具体如下：

（1）紧挨上充填体5，在沿空巷道侧和采空区侧分别架设一护膜钢筋网6，具体的，上充填体5两侧有护膜钢筋网，该护膜钢筋网不拆除。因此，护膜钢筋网和上一充填体两侧的钢筋网通过铁丝拧紧；在护膜钢筋网6的外侧打牢单体液压支柱7以支护本充填空间；单体液压支柱7紧贴护膜钢筋网6，见图5。其中，两侧护膜钢筋网6之间用于容纳充填袋1。沿空巷道侧的护膜钢筋网6为第一钢筋网，采空区侧的护膜钢筋网6为第二钢筋网。其中，本充填空间指的是本次需要充填的空间。

（2）在第一工作高度H1处，将同一根第一对拉锚杆8穿过第1排预留孔（a1，a2，a3，a4，a5）及第1排预留孔对应的采空区侧预留孔，如图6所示；其中，第一工作高度H1小于本充填空间的高度H2。第一工作高度H1为便于工人施工的高度；第一工作高度为1.8 m ~2.2m，如2m；本充填空间的高度为2.6m~3.5m，如3m。

（3）将步骤（2）中的第一对拉锚杆8（最上面一排对拉锚杆）和充填袋1组成的整体从护膜钢筋网位于第一工作高度H1处的网孔处取下，之后将第一对拉锚杆8穿过本充填空间的高度H2处的护膜钢筋网网孔内，即将第一对拉锚杆8置于本充填空间的高度H2处的护膜钢筋网网孔内。在此过程中第一对拉锚杆8并不从充填袋1中移出，如图7所示。

在本实施例以外的其他实施例中，该步骤（3）中，在本充填空间的高度H2和第一工作高度H1之间，也可以设置多个工作高度，即使得第一对拉锚杆8逐步提升至本充填空间的高度H2。如在本充填空间的高度H2和第一工作高度H1之间设置第二工作高度H3，使得充填袋1由第一工作高度H1处，经第二工作高度H3处的过渡，最终到达本充填空间的高度H2。具体为：

（31）将步骤（2）中的第一对拉锚杆8和充填袋1组成的整体从护膜钢筋网位于第一工作高度H1处的网孔处取下，，之后将第一对拉锚杆8穿过第二工作高度H3处的护膜钢筋网网孔内，即将第一对拉锚杆8置于第二工作高度H3处。在此过程中对第一拉锚8杆并不从充填袋中移出。

（32）将步骤（31）中的第一对拉锚杆8和充填袋1组成的整体，从护膜钢筋网位于第二工作高度H3处的网孔处取下，将第一对拉锚杆8置于本充填空间的高度H2处。即将第一对拉锚杆8穿过本充填空间的高度H2处的护膜钢筋网网孔内。在此过程中第一对拉锚杆8并不从充填袋1中移出。

（4）将其余对拉锚杆，穿过沿空巷道侧预留孔及沿空巷道侧预留孔对应的采空区侧预留孔；直至所有的沿空巷道侧预留孔、采空区侧预留孔均穿上对拉锚杆。之后通过扎带3将充填袋1悬吊在本填空间顶板上，也即此时充填袋1位于护膜钢筋网6的内侧。同样地，所有对拉锚杆安装完毕后，护膜钢筋网6不拆除，之后充填袋1通过泵入浆液形成本充填体，即本充填体的护膜钢筋网6和下一充填体的护膜钢筋网6也通过铁丝打牢。

步骤（4）具体包括步骤（41）~（42），如下：

（41）第2排预留孔~第N排预留孔中，每一排预留孔靠近上充填空间的一个预留孔2组成待穿孔集合；针对待穿孔集合，采取由上至下的顺序，依次穿上对拉锚杆，该对拉锚杆同时穿过待穿孔集合对应的采空区侧预留孔。如图1所示，该待穿孔集合包括（b1，c1，d1）、(b2，c2，d2)、（b3，c3，d3）、（b4，c4，d4）、(b5，c5，d5）。其中，（b1，c1，d1）内穿上对拉锚杆的状态如图8所示。

（42）重复步骤（41），直至所有的沿空巷道侧预留孔、采空区侧预留孔均穿上对拉锚杆。即将待穿孔集合（b1，c1，d1）穿上对拉锚杆之后，(b2，c2，d2)即为新的待穿孔集合，依次类推。待穿孔集合(b2，c2，d2)穿过对拉锚杆的部分过程如图9所示。

在本实施例以外的其他实施例中，步骤（41）还可以为：将第n排预留孔及第n排预留孔对应的采空区侧预留孔，穿上对拉锚杆；其中，1＜n≤N，N代表正整数；即除第一排预留孔之外，其余预留孔采取按照排的顺序穿上对拉锚杆。

在步骤（2）、（4）中，第一对拉锚杆8或者其余对拉锚杆穿过充填袋1之前，应预先穿过第一钢筋网的网孔；对拉锚杆穿过充填袋1之后，对拉锚杆穿过第二钢筋网的网孔内。

在本实施例中，每一个待穿孔集合中的所有预留孔位于同一列，即沿空巷道侧的预留孔组成一个孔矩形阵列。

综上，本实施例中，首先将，第一对拉锚杆8穿入第一排预留孔（a1，a2，a3，a4，a5）中，但并不在预定高度进行施工，而是在第一工作高度H1为2m左右的位置进行施工，然后将第一对拉锚杆8逐步提升到本充填空间的高度H2，此时由于最上面一排对拉锚杆已全部穿好，之后通过扎带3将充填袋1悬吊在本充填空间顶板上，充填袋1吊挂成型，第一排预留孔下部的所有对拉锚杆孔（预留孔）将完好的展示出来，为剩余对拉锚杆的高效快速施工创造了条件，最后按照从上到下，从里到外的顺序进行穿对拉锚杆（b1→c1→d1；b2→c2→d2；……）。因此，该方法更加高效快速，安全可靠，节约了高水充填材料沿空留巷施工时间，为工作面的安全高效生产创造了条件。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。