一種高低壓一體化巷道注漿加固方法
【專利摘要】一種高低壓一體化巷道注漿加固方法，適用于煤礦巷道支護(hù)工程。針對(duì)巷道圍巖的變形破壞與裂隙分布規(guī)律，利用低壓和高壓注漿依次對(duì)巷道圍巖的注漿孔進(jìn)行注漿。在巖體中先鉆孔至設(shè)計(jì)深度，然后安設(shè)注漿管，用水泥封孔；對(duì)巷道表面進(jìn)行噴漿，形成表面噴漿層；連接管路，開(kāi)啟注漿泵，先采用低壓對(duì)淺部巖體進(jìn)行注漿，擴(kuò)散范圍達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，再調(diào)高注漿壓力，在高注漿壓力作用下，開(kāi)啟膨脹管，膨脹管發(fā)生膨脹阻斷漿液沿注漿孔流向淺部圍巖，達(dá)到阻止?jié){液向淺部擴(kuò)散，同時(shí)高壓漿液通過(guò)注漿管對(duì)深部巖體進(jìn)行注漿，實(shí)現(xiàn)深部圍巖的高壓注漿。
【專利說(shuō)明】一種高低壓一體化巷道注漿加固方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種注漿加固方法，尤其是一種適用于煤礦巷道和巖體隧道的高低壓一體化巷道注漿加固方法。
技術(shù)背景
[0002]隨著煤炭資源需求量的不斷增加，國(guó)內(nèi)許多礦井陸續(xù)進(jìn)入深部開(kāi)采狀態(tài)。礦井進(jìn)入深部開(kāi)采后，巷道圍巖表現(xiàn)出地應(yīng)力加大、變形破壞加劇、支護(hù)困難、多次返修等特征，當(dāng)遇到含水層時(shí)，巖體受影響表現(xiàn)出較為軟弱的性質(zhì)，容易導(dǎo)致圍巖變形、地層局部坍塌、遇水點(diǎn)突水等情況，威脅到人員、設(shè)備安全，耽誤正常生產(chǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)計(jì)中，普遍采用注漿法堵水、加固圍巖。注漿技術(shù)可將松散破碎的圍巖膠結(jié)成整體，提高巖體強(qiáng)度，提高圍巖承載的能力，而且注漿技術(shù)施工方便，成本低廉。現(xiàn)有常用的注漿方法是先在圍巖中鉆出淺孔，然后插入注漿管進(jìn)行低壓注漿，當(dāng)淺部巖體承壓能力提升至一定程度后再鉆出深孔進(jìn)行高壓強(qiáng)注注漿。深淺孔結(jié)合的注漿方法保證了巖體的受漿量，擴(kuò)大了注漿半徑，達(dá)到了注漿堵水加固的效果。
[0003]與此同時(shí)，這種注漿方法仍有許多不足:
[0004](I)該注漿方法需要兩次鉆孔施工，兩套匹配鉆孔規(guī)格的注漿管路，互相之間不能串用，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工藝復(fù)雜；
[0005](2)淺孔注漿完畢后，用鉆機(jī)施工深孔的過(guò)程中，淺部圍巖內(nèi)的漿液會(huì)從孔內(nèi)滲出，造成淺部局部漿液的損失，減弱注漿效果；
[0006](3)注漿半徑較小，深部巖體不能得到較為充分的注漿。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]技術(shù)問(wèn)題:本發(fā)明的目的是克服己有技術(shù)中存在的不足之處，提供了一種高低壓一體化巷道注漿加固方法，簡(jiǎn)化施工方法，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)低壓注漿與高壓注漿有機(jī)結(jié)
口 o
[0008]技術(shù)方案:本發(fā)明的高低壓一體化巷道注漿加固方法，包括下述步驟:
[0009]第一步、在需注漿區(qū)域的圍巖打鉆孔至設(shè)計(jì)深度，清理干凈孔內(nèi)殘?jiān)坝嗨?br> [0010]第二步、插入與鉆孔孔徑和深度相匹配的專用注漿管至孔底，用水泥對(duì)孔口部位進(jìn)行封孔，并對(duì)圍巖表面進(jìn)行噴漿封閉，形成巷道表面密封層；
[0011]第三步、在專用注漿管的外露端連接裝有流量表的注漿管路，開(kāi)啟注漿泵，先進(jìn)行低壓灌注，這時(shí)漿液在淺部巖體中擴(kuò)散，當(dāng)淺部裂隙巖體被充填密實(shí)后，提高注漿泵的壓力，進(jìn)行高壓注漿，在高壓注漿的壓力作用下，漿液通過(guò)導(dǎo)通孔進(jìn)入膨脹管，開(kāi)啟膨脹管，膨脹管膨脹與鉆孔壁接觸，阻斷漿液沿注漿孔流向淺部圍巖，迫使?jié){液向鉆孔深部流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)深部圍巖的高壓注漿；
[0012]第四步、隨注漿時(shí)間增加，注意觀察流量表的示數(shù)變化，當(dāng)示數(shù)趨近于零時(shí)，關(guān)閉注漿泵，然后拆卸管路。[0013]所述的低壓注漿的壓力為IMPa，高壓注漿的壓力為6MPa。
[0014]采用的專用注漿管是一種帶有膨脹管和導(dǎo)通孔的注漿管，膨脹管緊固于注漿管管體上，膨脹管中間部分向外鼓出，與管體之間形成空隙，導(dǎo)通孔位于膨脹管中央的注漿管體上，注漿管體上環(huán)繞有封堵導(dǎo)通孔的彈性膠圈，膨脹管的位置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況需要確定。
[0015]有益效果:由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明克服了傳統(tǒng)注漿方法中高低壓注漿兩次鉆孔和封孔的缺點(diǎn)，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了跑漿量，深部巖體得到充分受漿，注漿效果更好。原理簡(jiǎn)單，注漿過(guò)程容易操作，成本較低，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。主要優(yōu)點(diǎn)有:
[0016](I)注漿過(guò)程中只需施工一個(gè)深孔和一套注漿管，減輕了施工強(qiáng)度，簡(jiǎn)化了注漿工藝；
[0017](2)高壓時(shí)膨脹管自動(dòng)啟動(dòng)，阻斷漿液向淺部的通道，減少了漿液向巖壁方向的滲出，節(jié)省了注漿費(fèi)用；
[0018](3)高壓注漿時(shí)，在高壓自動(dòng)封孔器的作用下，漿液向巖體深部流動(dòng)，使得深部巖體得到充分注漿。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0020]圖2是圖1的局部放大圖。
[0021]圖中:鉆孔-1，注漿管-2，封孔水泥-3，表面密封層_4，注漿管路-5，注漿泵-6，導(dǎo)通孔-7，膨脹管-8，流量表-9。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步描述:
[0023]本發(fā)明的高低壓一體化巷道注漿加固方法:在需注漿區(qū)域的圍巖打鉆孔I至設(shè)計(jì)深度，清理干凈孔內(nèi)殘?jiān)坝嗨?；插入與鉆孔I孔徑和深度相匹配的專用注漿管2，使注漿管2前端接觸到孔底；所采用的專用注漿管2是一種帶有膨脹管8和導(dǎo)通孔7的注漿管，膨脹管8緊固于注漿管管體上，膨脹管8中間部分向外鼓出，與管體之間形成空隙，導(dǎo)通孔7位于膨脹管中央的注漿管體I上，注漿管體I上環(huán)繞有封堵導(dǎo)通孔7的彈性膠圈，膨脹管8的位置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況需要確定。按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，用水泥3對(duì)孔口部位進(jìn)行封孔，并對(duì)圍巖表面進(jìn)行噴漿封閉，形成巷道表面密封層4 ;在專用注漿管2的外露端連接裝有流量表9的注漿管路5，開(kāi)啟注漿泵6，按照設(shè)計(jì)要求調(diào)節(jié)壓力進(jìn)行低壓灌注，先進(jìn)行壓力為IMPa的低壓灌注，這時(shí)漿液在淺部巖體中擴(kuò)散，當(dāng)淺部裂隙巖體被充填密實(shí)后，即散范圍達(dá)到預(yù)期效果時(shí)，提高注漿泵6的壓力至6MPa，進(jìn)行高壓注漿，在高壓注漿的壓力作用下，漿液沖開(kāi)環(huán)繞在注漿管體I上、封堵導(dǎo)通孔7的彈性膠圈，漿液通過(guò)導(dǎo)通孔7進(jìn)入膨脹管8，在漿液壓力作用下使膨脹管8膨脹，膨脹管8膨脹與鉆孔壁接觸，阻斷漿液沿注漿孔回流至淺部圍巖，迫使繼續(xù)注入的漿液向鉆孔深部流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)深部圍巖的高壓注漿；隨注漿時(shí)間增加，注意觀察流量表9的示數(shù)變化，當(dāng)流量表9的示數(shù)趨近于零時(shí)，關(guān)閉注漿泵6，然后拆卸管路5。
【權(quán)利要求】
1.一種高低壓一體化巷道注漿加固方法，其特征在于，包括下述步驟: 第一步、在需注漿區(qū)域的圍巖打鉆孔(I)至設(shè)計(jì)深度，清理干凈孔內(nèi)殘?jiān)坝嗨? 第二步、插入與鉆孔(I)孔徑和深度相匹配的專用注漿管(2)至孔底，用水泥(3)對(duì)孔口部位進(jìn)行封孔，并對(duì)圍巖表面進(jìn)行噴漿封閉，形成巷道表面密封層(4); 第三步、在專用注漿管(2)的外露端連接裝有流量表(9)的注漿管路(5)，開(kāi)啟注漿泵(6)，先進(jìn)行低壓灌注，這時(shí)漿液在淺部巖體中擴(kuò)散，當(dāng)淺部裂隙巖體被充填密實(shí)后，提高注漿泵(6)的壓力，進(jìn)行高壓注漿，在高壓注漿的壓力作用下，漿液通過(guò)導(dǎo)通孔(7)進(jìn)入膨脹管(8)，開(kāi)啟膨脹管(8)，膨脹管(8)膨脹與鉆孔壁接觸，阻斷漿液沿注漿孔流向淺部圍巖，迫使?jié){液向鉆孔深部流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)深部圍巖的高壓注漿； 第四步、隨注漿時(shí)間增加，注意觀察流量表(9)的示數(shù)變化，當(dāng)示數(shù)趨近于零時(shí)，關(guān)閉注漿泵(6)，然后拆卸管路(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述一種高低壓一體化巷道注漿加固方法，其特征在于:所述的低壓注漿的壓力為IMPa，高壓注漿的壓力為6MPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高低壓一體化巷道注漿加固方法，其特征在于:采用的專用注漿管(2)是一種帶有膨脹管(8)和導(dǎo)通孔(7)的注漿管，膨脹管(8)緊固于注漿管管體上，膨脹管(8)中間部分向外鼓出，與管體之間形成空隙，導(dǎo)通孔(7)位于膨脹管中央的注漿管體上，注漿管體上環(huán)繞有封堵導(dǎo)通孔(7)的彈性膠圈，膨脹管(8)的位置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況需要確定。
【文檔編號(hào)】E21D11/10GK103758533SQ201410005626
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月6日
【發(fā)明者】許興亮, 田素川, 張農(nóng), 孫成才, 趙光輝, 周斌, 馬鵬 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)