專利名稱：錨索孔內(nèi)快速堵水裝置及其堵水方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種錨索支護(hù)孔內(nèi)淋水的治理方法、裝置和材料配方，特別對(duì)礦山巷道錨索支護(hù)、隧道錨索支護(hù)及其它地下構(gòu)筑物(硐室)錨索支護(hù)孔內(nèi)淋水可迅速治理。
背景技術(shù)：
隨著小孔徑錨索支護(hù)技術(shù)及配套技術(shù)的成熟，樹脂錨固劑錨索支護(hù)在礦山巷道、隧道、地下硐室、導(dǎo)水道以及其它地下構(gòu)筑物中的應(yīng)用越來越廣泛。采用樹脂錨固劑的小孔徑錨索支護(hù)具有施工機(jī)具簡(jiǎn)便、施工速度快、錨固效果好和工人勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)，是巷道支護(hù)的發(fā)展方向。但隨著巷道開挖深度的不斷增大，巷道圍巖處于含水層的情況越來越多，容易造成在頂板錨索施工過程中錨索孔大量淋水。錨索孔淋水的主要影響有1、影響施工人員工作；2、容易造成巷道地面積水；3、對(duì)下山掘進(jìn)巷道，容易造成窩頭積水，影響掘進(jìn)機(jī)工作；4、淋水導(dǎo)致頂板巖層中水的流動(dòng)，打破含水層的水壓平衡，影響圍巖性質(zhì)和巷道穩(wěn)定性。為解決這一問題，目前采用的方法主要有頂板注漿堵水和采用注漿錨固錨索。由于頂板含水層一般分布范圍較廣，且含水狀態(tài)變化較大，因此采用頂板注漿的方法既成本高、費(fèi)工，又影響正常巷道掘進(jìn)，且效果大多較差。采用注漿錨固錨索，增加了施工工序，在錨索孔淋水較大時(shí)，注漿的效果不易控制，為后續(xù)的開采安全埋下了隱患。目前尚無針對(duì)錨索孔淋水治理的方法。

發(fā)明內(nèi)容
為解決頂板注漿堵水和采用注漿錨索的不足，從根本上快速治理錨索孔淋水，本發(fā)明的目的在于提供一種錨索孔內(nèi)快速堵水裝置及其堵水方法，并研制了相應(yīng)的堵水裝置和堵水材料。該發(fā)明可對(duì)錨索孔內(nèi)任意位置淋水進(jìn)行有效封堵，達(dá)到快速治理淋水的目的。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣解決的，提出了錨索孔內(nèi)堵水的新思路，研制了錨索孔內(nèi)快速堵水裝置，配制了性能獨(dú)特的堵水材料。堵水裝置主要包括兩部分，一是固定環(huán)，一是堵水藥卷。固定環(huán)采用硬塑板加工而成，內(nèi)外徑根據(jù)錨索直徑和孔徑確定，內(nèi)徑較錨索直徑大1-2mm，外徑較孔徑小2-3mm。固定環(huán)由兩個(gè)半環(huán)組成，半圓中間有排水孔，其一端采用塑料銷固定，另一端可以開合，固定環(huán)安裝在錨索的任意位置。開合接頭處有一錐形孔，采用錐形銷子固定，錐形銷插入方便，而且越插越緊，起到固定環(huán)的作用。堵水藥卷采用膨脹絲織材料袋，內(nèi)裝配制的堵水材料。堵水藥卷纏繞在錨索上，并用固定環(huán)固定。堵水材料為專門研制的高效堵水劑，主要組成有固化劑、粘結(jié)劑、硬化劑、膨脹劑和其它輔助成分。堵水材料的配方為硅酸鹽水泥60-70％，鈉基膨潤(rùn)土15-22％，丙烯酸吸水樹脂(SAP)2-17％，聚乙烯醇(PVA)15-20％，附劑(氯化鈉∶氧化鈣＝1∶2)5-8％，以上均為重量比。根據(jù)實(shí)際鉆孔大小、錨索直徑和鉆孔淋水量，配制相應(yīng)的堵水材料。
本發(fā)明錨索孔內(nèi)的堵水方法是在堵水裝置的錨索上用堵水藥卷纏繞在錨索上，并用固定環(huán)安裝在錨索的適當(dāng)位置上固緊，然后安裝在所需的孔內(nèi)適當(dāng)位置進(jìn)行堵水，并保持淋水巖層水壓的原始平衡。
本發(fā)明的優(yōu)越功效在于本發(fā)明的堵水裝置和堵水方法，效果好、操作簡(jiǎn)便、不影響正常施工、成本低和堵水速度快等特點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的堵水裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本發(fā)明的固定環(huán)結(jié)構(gòu)圖。
附圖中標(biāo)號(hào)說明1—固定環(huán)； 2—錨索；3—堵水藥卷 4—排水孔。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的堵水材料的配方為硅酸鹽水泥60-70％，鈉基膨潤(rùn)土15-22％，丙烯酸吸水樹脂(SAP)2-17％，聚乙烯醇(PVA)15-20％，附劑(氯化鈉∶氧化鈣＝1∶2)5-8％(重量比)稱好需要的原料，然后倒進(jìn)攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，攪拌均勻后裝入高彈絲織袋中，兩頭封口，即完成堵水藥卷3的制備；用固定環(huán)1將藥卷一頭固緊在錨索2上，將堵水藥卷3順著錨索纏繞，另一頭用固定環(huán)1固緊。根據(jù)具體情況，一根錨索上可以安裝多個(gè)堵水裝置。
經(jīng)試驗(yàn)在不同淋水量條件下堵水裝置的效果，結(jié)果證明該裝置安裝使用非常方便，適用于各種淋水量的條件，堵水速度很快，一般在1分鐘內(nèi)即可完全堵住淋水。通過在漳村礦二水平回采巷道錨索支護(hù)孔內(nèi)堵水的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，進(jìn)一步證明了堵水裝置簡(jiǎn)便、高效、廉價(jià)和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，也證明了通過錨索孔內(nèi)進(jìn)行堵水的思路是科學(xué)的、合理的和可行的。
權(quán)利要求
1.一種錨索孔內(nèi)快速堵水裝置，包含固定環(huán)和堵水藥卷兩部分，其特征在于堵水裝置，由固定環(huán)(1)、錨索(2)、堵水藥卷(3)、排水孔(4)組成，其中，固定環(huán)(1)，由兩個(gè)半圓組合而成，半圓中間有排水孔(4)，其一端通過銷子固定，另一端可以開合，開合接頭處有一錐形孔，用錐形銷子固定；堵水藥卷(3)，采用彈性絲織袋包裝，內(nèi)裝有堵水材料，所述的堵水材料，由固化劑、粘結(jié)劑、硬化劑、膨脹劑和附劑組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨索孔內(nèi)快速堵水裝置，其特征在于所述的堵水材料的重量配比為，硅酸鹽水泥60-70％，鈉基膨潤(rùn)土15-22％，丙烯酸吸水樹脂2-17％，聚乙烯醇15-20％，附劑5-8％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的錨索孔內(nèi)快速堵水裝置，其特征在于所述的附劑為氯化鈉∶氧化鈣＝1∶2。
4.一種錨索孔內(nèi)的堵水方法，其特征在于在堵水裝置的錨索(2)上用堵水藥卷(3)纏繞在錨索(2)上，并用固定環(huán)(1)安裝在錨索(3)的適當(dāng)位置上固緊，然后安裝在所需的孔內(nèi)適當(dāng)位置進(jìn)行堵水，并保持淋水巖層水壓的原始平衡。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種錨索孔內(nèi)快速堵水裝置及其堵水方法。堵水裝置包括固定環(huán)和堵水藥卷。堵水藥卷是將堵水材料裝入彈性絲織袋中制成。堵水材料是由固化劑、粘結(jié)劑、硬化劑、膨脹劑和其它輔助成分等為原料，將這些原料按一定順序和比例加入混料機(jī)內(nèi)均勻混合后制成。本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)便、成本低廉、堵水速度快和適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)各種孔徑的錨索支護(hù)孔內(nèi)堵水都有非常好的效果。
文檔編號(hào)E21D21/00GK1587646SQ20041006666
公開日2005年3月2日 申請(qǐng)日期2004年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月24日
發(fā)明者薛亞東, 黃宏偉, 肖亞寧, 王志清, 萬世文, 宋獻(xiàn)忠, 靳京學(xué) 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)