專利名稱：一種巷道底板注漿加固方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種先埋后注式巷道底板注漿加固方法，尤其適用于煤礦井巷工程底板劇烈變形地帶的底板加固注漿。
背景技術(shù)：
在開采淺埋煤層時期，巷道圍巖控制過程中往往不對底板進(jìn)行加固，而是將其留 作自由面釋放應(yīng)力，但是隨著開采深度的增加導(dǎo)致的圍巖條件的惡化，巷道常常發(fā)生劇烈 的底臌變形，動壓巷道的底臌量甚至達(dá)到IOOOmm以上，嚴(yán)重影響了巷道的正常使用。為了 減少底板的變形量、提高底板巖層的承載性能，多個礦區(qū)及相關(guān)科研單位已經(jīng)展開了巷道 底板的控制技術(shù)研究。在已有的研究成果中，底板的加固技術(shù)主要分為全斷面封閉式U型棚支護(hù)、底板 錨桿支護(hù)和底板注漿加固三種。其中，底板注漿加固技術(shù)由于控制效果好、操作性高而廣受 關(guān)注。目前，主要的底板注漿加方式有固滯后注漿加固和及時注漿加固兩種方式。滯后注 漿加固即在掘進(jìn)工作面向前推進(jìn)一定距離后，滯后掘進(jìn)工作面數(shù)十米的地方，全開挖或半 開挖巷道底板，沿垂直于底板開挖斷面向底板鉆孔并安裝注漿管實施注漿，這樣可以避免 底板注漿作業(yè)對掘進(jìn)工作的影響，并實現(xiàn)平行作業(yè)，提高施工效率。這種注漿形式在一定程 度上緩解了底臌的劇烈程度，但是由于需要二次開挖巷道底板，破壞了巷道后部的運(yùn)輸路 線，而且開挖工作量大，費時費工，由于施工較大深度底板注漿孔的可用機(jī)具少、鉆孔難度 高，效率極其低下，也造成了底板采用滯后注漿加固效果不好。及時注漿加固方式，為在巷 道開挖初期，充分利用掘進(jìn)工作面形成的底板反拱空間，在掘進(jìn)工作面的底板回填以前，沿 底板反拱面及時向底板鉆孔，安設(shè)底板注漿管，并噴漿封閉底板，等待噴漿層形成足夠強(qiáng)的 全封閉結(jié)構(gòu)時，再進(jìn)行底板注漿。及時注漿方式，可以充分利用掘進(jìn)工作面初期形成的反拱 空間，避免了滯后注漿所需的二次開挖反拱的工作量，以及對運(yùn)輸路線的破壞，但是由于該 注漿工藝所必須的全部工序都必須集中在掘進(jìn)工作面進(jìn)行，嚴(yán)重影響的正常掘進(jìn)工藝的開 展，造成掘進(jìn)工作面推進(jìn)緩慢，極大制約了掘進(jìn)施工進(jìn)度。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種方法簡單，施工方便，效率高的先埋后注式巷 道底板注漿加固方法。技術(shù)方案本發(fā)明的先埋后注式巷道底板注漿加固方法，其步驟如下步驟一、在巷道開挖時，將巷道底開挖形成反拱，反拱拱高為1000 1500mm ；，步驟二、沿反拱分別垂直于反拱弧線、等間距施工多個注漿鉆孔，注漿鉆孔的深 度不小于巷道寬度的一半，各注漿鉆孔的弧長間距A = 900 1200mm，排距為1000 1500mm ；步驟三、在各注漿鉆孔內(nèi)安設(shè)由外連接套、注漿軟管、內(nèi)連接套、注漿鋼管構(gòu)成的 底板專用注漿管，用碎矸石或水泥漿充填反拱，使注漿軟管露出巷道底板平面的長度不小于 500mm ；步驟四、待掘進(jìn)工作面向前推進(jìn)約30m后，對巷道底板進(jìn)行噴漿封閉處理，待噴層凝固后，采用注漿泵分別對各個底板專用注漿管進(jìn)行注漿；當(dāng)注漿壓力達(dá)到約2. OMPa或發(fā) 生大量跑漿時，停止注漿；步驟五、重復(fù)上述步驟，進(jìn)行下一循環(huán)作業(yè)，直至完成對井巷底板變形地帶的注漿 加固。所述的底板專用注漿管由外連接套、注漿軟管、內(nèi)連接套、注漿鋼管構(gòu)成，注漿鋼 管與注漿軟管用內(nèi)連接套連接固定，注漿軟管另一端裝有外連接套，注漿作業(yè)時外連接套 與注漿泵直接或間接相連。有益效果(1)在巷道開挖時形成的底板反拱中進(jìn)行鉆進(jìn)鉆孔和預(yù)埋設(shè)注漿管，滯后工作面 一定距離再進(jìn)行注漿，即避免了二次開挖巷道底板工序，又解決了注漿施工與掘進(jìn)工作面 施工相互影響問題，減少了工程量，提高成巷速度，同時又可以顯著提高注漿深度，對于松 散破碎的底板巖層來說，可增大底板承載范圍，提高底板抵抗變形的能力；(2)采用新型底板專用注漿管，外端為注漿軟管，使得露出地面部分既不影響巷道 的正常使用，又容易保護(hù)；注漿軟管與注漿鋼管結(jié)合的形式，可方便對底板變形后外露部分 的處理。以往的注漿錨桿安裝之后，若不能及時注漿，其注漿口經(jīng)常被臌起的巖塊封堵甚至 掩埋，臥底處理之后，露出的金屬桿體又會影響巷道的通車與行人。而采用注漿軟管之后， 可以根據(jù)現(xiàn)場情況彈性選取軟管的長度，后期外露過長的軟管可以輕易切除，對于巷道的 正常使用不會產(chǎn)生任何影響。(3)解決目前巷道底板加固技術(shù)中存在的鉆孔難度大、效率低、難以實現(xiàn)較大深度 鉆孔和加固效果差的問題。


圖1是本發(fā)明的先埋后注式巷道底板注漿加固方法示意圖。圖2是本發(fā)明的底板專用注漿管結(jié)構(gòu)圖。圖中1-底板反拱，2-注漿鉆孔，3-底板專用注漿管，3-1-外連接套，3-2-注漿軟 管，3-3-內(nèi)連接套，3-4-注漿鋼管。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作進(jìn)一步的描述圖1所示，本發(fā)明的先埋后注式巷道底板注漿加固方法，首先在巷道開挖時，將巷 道底板開挖形成反拱1 ；沿反拱斷面分別垂直于反拱弧線、等間距地施工多個注漿鉆孔2 ； 安裝底板專用注漿管3 ；用碎矸或水泥將拱底填實；待掘進(jìn)工作面向前推進(jìn)一定距離滯后， 對底板噴漿封閉，采用注漿泵對各個注漿管進(jìn)行注漿。具體步驟如下(1)巷道開挖時將巷道底板做成反拱1，反拱1的拱高L為1000 1500mm ；(2)沿反拱斷面分別垂直于反拱弧線、等間距地施工多個注漿鉆孔2，注漿鉆孔2 的深度H不小于巷道寬度K的一半，各注漿鉆孔2的弧長間距A為900 1200mm，排距為 1000 1500mm ；
(3)在各注漿鉆孔2內(nèi)安設(shè)由外連接套3-1、注漿軟管3-2、內(nèi)連接套3_3、注漿鋼 管3-4構(gòu)成的底板專用注漿管3，注漿軟管3-2與注漿鋼管3-4用連接固定套3_3連接，注 漿軟管3-2的另一端裝有外連接固定套3-1 ；用碎矸石或水泥漿將反拱1充填密實，使注漿 軟管3-2露出巷道底板平面的長度B不小于500mm，并卷扎整齊，此時管完成了注漿管的預(yù) 埋工序；(4)待掘進(jìn)工作面向前推進(jìn)30m以后，對巷道底板4進(jìn)行噴漿封閉處理，噴漿材料 以普通水泥、黃沙、石子按照1 2 2的比例配置完成，噴層厚度為50 100mm;(5)待噴層凝固后，采用注漿泵分別對每個預(yù)埋的底板專用注漿管3進(jìn)行注漿，注 漿采用低壓緩注的方式，當(dāng)注漿壓力達(dá)到約2. OMPa或發(fā)生大量跑漿時，停止注漿，完成一 個斷面的加固；(6)重復(fù)上述步驟，進(jìn)行下一循環(huán)作業(yè)，直至完成所有井巷底板變形地帶的注漿加 固。
權(quán)利要求
一種先埋后注式巷道底板注漿加固方法，其特征在于步驟一、在巷道開挖時，將巷道底板開挖形成反拱(1)，反拱拱高(L)為1000～1500mm；，步驟二、沿反拱(1)分別垂直于反拱弧線、等間距施工多個注漿鉆孔(2)，注漿鉆孔(2)的深度(H)不小于巷道寬度(K)的一半，各注漿鉆孔(2)的弧長間距(A)為900～1200mm，排距為1000～1500mm；步驟三、在各注漿鉆孔(2)內(nèi)安設(shè)底板專用注漿管(3)，用碎矸石或水泥漿充填反拱(1)，使注漿軟管(3-2)露出巷道底板(4)平面的長度(B)不小于500mm；步驟四、待掘進(jìn)工作面向前推進(jìn)約30m后，對巷道底板(4)進(jìn)行噴漿封閉處理，待噴層凝固后，采用注漿泵分別對各個底板專用注漿管(3)進(jìn)行注漿；當(dāng)注漿壓力達(dá)到約2.0MPa或發(fā)生大量跑漿時，停止注漿；步驟五、重復(fù)上述步驟，進(jìn)行下一循環(huán)作業(yè)，直至完成對井巷底板變形地帶的注漿加固。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的先埋后注式巷道底板注漿加固方法，其特征在于所述的底 板專用注漿管(3)由注漿鋼管(3-4)和連接在注漿鋼管(3-4)上的注漿軟管(3-2)構(gòu)成， 注漿軟管(3-2)與注漿鋼管(3-4)用連接固定套(3-3)連接，注漿軟管(3-2)的另一端裝 有外連接固定套(3-1)。
全文摘要
一種先埋后注式巷道底板注漿加固方法，適用于煤礦巷道支護(hù)工程。在巷道開挖時，將巷道底板開挖形成反拱，沿反拱斷面分別垂直于反拱弧線，等間距地施工多個注漿鉆孔；在注漿鉆孔中安裝帶有軟管的底板專用注漿管；用碎矸或水泥將拱底填實，并確保注漿軟管外端頭露出底板平面；待掘進(jìn)工作面向前推進(jìn)一定距離后，對底板進(jìn)行噴漿封閉，采用注漿泵連接外露的注漿軟管，通過注漿軟管對各預(yù)埋的注漿管進(jìn)行注漿作業(yè)。既避免了二次開挖底板反拱，又解決了注漿施工與掘進(jìn)工作面施工相互影響的問題，預(yù)埋注漿管容易保護(hù)，注漿后注漿管外露部分容易處理，并且能夠顯著提高注漿深度，對于松散破碎的底板巖層來說，可增大其承載范圍，提高底板抵抗變形的能力。
文檔編號E21D11/10GK101839140SQ20101014747
公開日2010年9月22日 申請日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者張農(nóng), 張念超, 許興亮, 韓昌良 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)