本發(fā)明涉及煤礦支護領域,特別是一種煤礦巷道底板錨索孔注漿封孔方法。
背景技術:
隨著煤礦開采深度不斷增加,多數(shù)礦井已進入深井開采,巷道底鼓現(xiàn)象越來越強烈,巷道整體失穩(wěn)破壞很大程度是巷道底鼓作用的結果。底板預應力錨固技術是一種控制深部巷道底鼓的有效手段,在底板錨固過程中,實現(xiàn)底板下錨上注的錨固方式是提高底板錨固力的重要措施。目前,錨索注漿進行封孔的方式主要分為兩種:止?jié){塞和水泥棉紗塞實。水泥棉紗封孔雖然成本低,但操作工藝復雜,且封孔效果差,尤其是對錨索施加預緊力后,錨索移動很大程度上破壞了封孔體,難以實現(xiàn)帶壓注漿;傳統(tǒng)注漿封孔所用的橡膠塞,制作工藝復雜,成本較高,且橡膠塞和錨索之間的空隙而導致漏漿,從而使注漿壓力達不到額定值,注漿范圍大大縮小,效果相對降低。因此研發(fā)出一種操作簡單、封孔效果好且適于底板特殊條件的錨索孔注漿封孔方法來解決底板錨索快速封孔注漿的難題勢在必行。
技術實現(xiàn)要素:
針對上述情況,為解決現(xiàn)有技術之缺陷,本發(fā)明之目的就是提供一種煤礦巷道底板錨索孔注漿封孔方法,可有效解決底板錨索孔預應力狀態(tài)下注漿封孔成本高、封孔質量差的問題。
本發(fā)明解決的技術方案是,利用注漿裝置,按以下步驟進行:第一步,打鉆并錨固錨索;第二步,安裝止?jié){塞;第三步,帶壓注漿。
本發(fā)明方法簡單,操作方便,實現(xiàn)了底板預應力狀態(tài)下錨索孔的快速封孔,封孔效果好,成本低,是煤礦底板巷道高預緊力錨索錨固裝置上的創(chuàng)新。
附圖說明。
圖1是本發(fā)明的前視結構圖。
圖2是本發(fā)明前視視結構剖面圖。
圖3是本發(fā)明外套、堵頭組合圖。
圖4是本發(fā)明上視結構圖。
圖5是本發(fā)明堵頭正視圖。
圖6是本發(fā)明內套正視圖。
圖7是本發(fā)明鐵箍結構圖。
圖8是本發(fā)明使用狀態(tài)圖。
具體實施方式。
以下結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細說明。
由圖1-8給出,本發(fā)明利用封孔裝置,按以下步驟進行。
第一步,鉆孔并錨固錨索,將鉆頭與鉆桿末端相連接,將鉆桿另一端與鉆機連接,啟動鉆機實施鉆進,待第一根鉆桿將近完全進入鉆孔13中時,停止鉆進,利用中間連接套對鉆桿進行加長,直到鉆孔13深度滿足實際需要即可。待鉆孔13打好后,抽出鉆桿,向鉆孔中加入樹脂錨固劑14,將錨索10的一端安裝上攪拌頭并插入鉆孔13中,另一端插入鉆機內,啟動鉆機進行攪拌錨固劑14,攪拌1~2分鐘后,錨固劑14完全攪拌均勻后即可停止。
第二步,安裝止?jié){塞,將錨索10插入止?jié){塞堵頭上的錨索孔8內,將止?jié){塞9推入鉆孔13中300mm深的位置處,固定好止?jié){塞9的位置后,將注漿管1穿過錨索托盤12的注漿管孔,安裝好托盤12和鎖具11,對錨索10施加150KN的預緊力。此時,止?jié){塞9中的充填材料7遇到鉆孔13中的水即發(fā)生化學反應,膨脹變形,封閉鉆孔。
第三步,帶壓注漿,將注漿管1與注漿泵軟管連接,將漿液注入到鉆孔13中,待注漿壓力達到2~3MPa時停止注漿。由于止?jié){塞9內的充填材料7的膨脹作用,將止?jié){塞9與錨索10和鉆孔13的空隙完全封堵,使得高壓注漿可以順利實施。
所述的封孔裝置包括注漿管、上下堵頭、內套、外套、上下鐵箍、充填材料組成,所述的內套5通過強力膠水與上堵頭3和下堵頭3′粘接,堵頭中間圓孔和內套錨索孔8對齊并密閉粘結,外套2通過上鐵箍4和下鐵箍4′固定在上堵頭3和下堵頭3′上,注漿管1插入上下堵頭的圓孔中,注漿管1外壁通過強力膠水與堵頭粘結,并起到止?jié){塞主體支柱的作用,在止?jié){塞內部裝有封孔材料,用于封堵鉆孔空隙。
為了保證使用效果,所述的封孔裝置,外套2選用硬質棉織物,外套內徑54mm,厚2mm,長100mm。
所述的內套5,長92mm,厚2mm,內套5的上下兩端如花瓶狀向外擴張,上下端部最終呈一水平面,便于與堵頭3和3′通過強力膠水進行粘結。
所述的堵頭3和3′,為圓盤狀,直徑52mm,厚5mm,在盤的外邊緣分別有一深2mm的凹槽6和6′,圓盤上部有兩個圓孔,大圓孔為錨索孔,小圓孔為注漿管孔,直徑10mm。
所述的鐵箍4和4′,為一圓形金屬鐵圈,外圈為一平面,鐵箍內圈為半圓形狀,鐵箍將外套固定在堵頭3和3′上,鐵箍的半圓結構正好與堵頭的凹槽相吻合。
所述的注漿管為一般的塑膠軟管,外徑10mm,厚1.5mm,內徑7mm,長度可根據(jù)實際需要進行調節(jié)。
所述的充填材料7由硫鋁酸鹽、硅酸鹽水泥及其輔助材料按照一定比例配合而成,具有較好的膨脹性和較高的凝固強度,能夠將止?jié){塞與錨索和鉆孔的空隙完全密閉,增大止?jié){塞與錨索鉆孔壁的摩擦阻力,起到較好的封孔效果,便于實現(xiàn)帶壓注漿。
本發(fā)明的使用情況是:在深井巷道底板打一個錨索鉆孔13,并將鉆孔內的水和鉆渣排出,放入樹脂錨固劑14,錨索10一端安裝錨索攪拌頭,將這一端插入鉆孔13內,另一端插入錨索鉆機內,啟動鉆機進行攪拌錨固劑14并不斷將錨索10推進錨索鉆孔13內,在錨索10末端距離底板平面150mm距離時停止轉動,移走鉆機。待底板錨索10錨固后,將錨索10端部插入止?jié){塞的錨索孔6內,將止?jié){塞9推入鉆孔300mm深處即可,安裝錨索托盤12,將注漿管1穿過托盤12的圓孔,在錨索末端安裝鎖具11。對錨索施加250KN的預緊力即停止,此時將露出托盤12的注漿管1與注漿泵的注漿管15相連接實施注漿。由于巷道底板容易積水,止?jié){塞內的充填材料遇水即發(fā)生化學反應,具有較好的膨脹性能,且在較短時間內即可實現(xiàn)較高強度,將止?jié){塞9與錨索10和鉆孔13的空隙完全密閉,防止?jié){液漏出,實現(xiàn)高壓注漿。
本發(fā)明所用的注漿裝置結構配合緊密,鐵箍能夠緊密的與堵頭凹槽進行配合,進而將外套2牢固的固定在上下堵頭上,注漿管1與上下堵頭通過強力膠水進行粘結,構成該裝置的主體支架。充填材料7具有遇水發(fā)生膨脹的作用,且具較高的強度。本發(fā)明的技術優(yōu)勢之一就是充分利用巷道底板容易積水的這一因素,節(jié)省操作工序。止?jié){塞9安裝好后,巷道底板的水會流入到鉆孔13內,止?jié){塞9遇水,其內部的充填材料7發(fā)生反應,迅速堵塞止?jié){塞9與錨索10和鉆孔13的空隙,待漿液凝固后進行注漿作業(yè)。由于充填材料凝固強度較高,可實現(xiàn)錨索孔的高壓注漿。
本發(fā)明是一種煤礦巷道底板錨索孔注漿封孔方法,操作方便,方法簡單,保證了底板高預應力狀態(tài)下錨索孔的快速封孔,為實現(xiàn)高壓注漿固結巷道底板破碎巖體提供了有力保證,是煤礦底板巷道高預緊力錨索錨固技術上的一種創(chuàng)新,具有顯著的經濟和社會效益。