破碎圍巖樹(shù)脂錨固加套管全長(zhǎng)水泥漿錨注裝置及錨注方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及一種破碎圍巖樹(shù)脂錨固加套管全長(zhǎng)水泥漿錨注裝置及錨注方法，主要用于節(jié)理化破碎巖體巷道打設(shè)錨桿時(shí)由于巖石太碎而致使錨桿無(wú)法打設(shè)，或者由于巖體非常破碎端錨錨固效果差的情況，為節(jié)理化破碎巖體巷道安全支護(hù)提供技術(shù)保障。
【背景技術(shù)】
[0002]在煤礦井下的節(jié)理化破碎巖體巷道施工過(guò)程中，由于圍巖中存在各種弱面，導(dǎo)致圍巖極度破碎，鉆孔時(shí)又對(duì)其進(jìn)行了二次破壞，當(dāng)用鉆機(jī)鉆孔結(jié)束后將鉆桿從孔內(nèi)抽出后，會(huì)出現(xiàn)兩種情況:一是錨固劑送入鉆孔的過(guò)程中，破碎的巖塊會(huì)不同程度地?cái)D入鉆孔而導(dǎo)致錨固劑難以送到指定位置，結(jié)果是錨桿最終無(wú)法進(jìn)入鉆孔指定位置形成錨固；二是錨固劑雖然送入，但送入錨固劑過(guò)程持續(xù)的時(shí)間稍長(zhǎng)，破碎的巖塊又大量擠入到鉆孔內(nèi)，導(dǎo)致錨桿打入的深度還未達(dá)到要求的深度就難以再送入，同樣錨桿不能有效旋轉(zhuǎn)混合錨固劑導(dǎo)致錨桿無(wú)法形成錨固。這兩者都會(huì)延誤巷道支護(hù)時(shí)間，從而無(wú)法即時(shí)對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù)，本來(lái)就非常破碎的巖體得不到及時(shí)支護(hù)，會(huì)引起后期巷道的持續(xù)變形。另一方面，節(jié)理化破碎巖體巷道圍巖強(qiáng)度極低，除錨桿錨固外，非常需要及時(shí)進(jìn)行注漿加固以增加圍巖的強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)錨桿支護(hù)體系與圍巖共同承載的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是，針對(duì)上述現(xiàn)有節(jié)理化破碎巖體樹(shù)脂錨桿錨固技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種破碎圍巖樹(shù)脂錨固加套管全長(zhǎng)水泥漿錨注裝置及錨注方法，旨在解決節(jié)理化破碎巖體無(wú)法進(jìn)行錨桿打設(shè)的問(wèn)題和樹(shù)脂錨桿端錨錨固效果差的問(wèn)題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
本發(fā)明使用的破碎圍巖樹(shù)脂錨固加套管全長(zhǎng)水泥漿錨注裝置，包括注漿軟管、進(jìn)漿球閥和注漿套管，注漿軟管和注漿套管通過(guò)進(jìn)漿球閥進(jìn)行連接，所述注漿套管頭部設(shè)置有環(huán)形絲扣，在注漿套管頭部與巷道壁面之間的位置設(shè)置有從管體內(nèi)腔通至管體外周的出漿孔，所述出漿孔位于注漿套管的管壁內(nèi)并沿注漿套管的圓周方向及頭部位置布置。
[0005]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述注楽套管采用Φ 30mm、長(zhǎng)度500mm、厚度1mm的無(wú)縫不銹鋼管制成。
[0006]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述進(jìn)漿球閥型號(hào)為Φ30πιπι。
[0007]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述環(huán)形絲扣的徑向厚度為10mm、內(nèi)徑為20mm、外徑為30mm、絲扣長(zhǎng)度150mm。
[0008]本發(fā)明破碎圍巖樹(shù)脂錨固加套管全長(zhǎng)水泥漿錨注裝置及錨注方法包括以下步驟:
步驟一:選擇巷道巖體節(jié)理化破碎程度很高的地點(diǎn)，同時(shí)樹(shù)脂錨桿錨固失效較多的地段，將失效的錨桿首先強(qiáng)行砸入鉆孔內(nèi)，將注漿套管頭部的環(huán)形絲扣與失效的錨桿的絲扣螺紋連接，然后采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)安裝注漿套管；所述注漿套管插入鉆孔內(nèi)的深度不小于400mm，在注漿套管孔口四周用柔性材料纏繞再用道釘打緊上牢；
步驟二:對(duì)注漿套管外漏部分處設(shè)置臨時(shí)保護(hù)鐵罩防止下一步噴漿將其覆蓋；
步驟三:對(duì)巷道進(jìn)行全斷面噴射混凝土層，以封閉圍巖；
步驟四:調(diào)制注漿漿液，采用漿液攪拌桶攪拌配制，按比例加入水泥，水泥要粗篩去除雜質(zhì)，然后放攪拌容器內(nèi)，混合攪拌均勻；
步驟五:待混凝土層凝固至要求強(qiáng)度后，采用氣動(dòng)注漿栗將攪拌均勻的漿液進(jìn)行注漿，注漿終壓為IMpa ;注漿時(shí)先緩慢打開(kāi)注漿栗的供風(fēng)閥門(mén)進(jìn)行注漿，注漿過(guò)程中注意壓力表的變化情況，當(dāng)壓力表達(dá)到IMPa并穩(wěn)定時(shí)，先關(guān)閉注漿栗，再關(guān)閉注漿套管處的進(jìn)漿球閥；步驟六:注漿結(jié)束40min后待所注的漿液初凝后，卸下注漿套管；
步驟七:注漿24h后在錨桿上安裝托盤(pán)和緊固螺母，并使其扭矩達(dá)到80Nm。
[0009]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述臨時(shí)保護(hù)鐵罩為150mmX 150mm的四方鐵盒。
[0010]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述噴射混凝土層要求強(qiáng)度不低于C15，厚度不低于50mmo
[0011]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述注漿漿液為單液水泥漿，水泥采用P.032.5，水灰比為 0.7:1。
[0012]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述在對(duì)失效的錨桿上旋轉(zhuǎn)安裝注漿套管時(shí)采用ΥΤΡ-28型風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)進(jìn)行安裝，使用風(fēng)壓為0.4?0.65MPa，使用水壓為0.2?0.4MPa。
[0013]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，注漿時(shí)采用2ZBQ-30/3型氣動(dòng)注漿栗進(jìn)行注漿，注漿量為60L/min ;注漿前先把注漿設(shè)備、閥門(mén)、高壓注漿管路連接好，快速接頭連接牢固，確認(rèn)系統(tǒng)連接準(zhǔn)確、安全可靠后，開(kāi)始注漿。
[0014]本發(fā)明所取得的有益效果是:
本發(fā)明破碎圍巖樹(shù)脂錨固加套管全長(zhǎng)水泥漿錨注裝置及錨注方法所采用的注漿套管可以重復(fù)利用，有效避免了采用專門(mén)注漿錨桿帶來(lái)的成本高效率低的缺點(diǎn)，同時(shí)使已經(jīng)失效的錨桿重新發(fā)揮了支護(hù)功能，注漿套管的頭部設(shè)置有出漿孔，注漿套管的頭部為徑向厚度為10mm，內(nèi)徑為20mm，外徑為30mm的絲扣，這樣它可以沿著失效銷(xiāo)桿的徑向?qū)崿F(xiàn)旋轉(zhuǎn)進(jìn)入鉆孔并達(dá)到預(yù)定注漿深度，同時(shí)在注漿后，對(duì)破碎巖體進(jìn)行加固而增強(qiáng)了圍巖的強(qiáng)度，注漿結(jié)束后，卸下注漿套管，在失效錨桿的尾部用托盤(pán)、緊固螺母固定，可以使失效錨桿二次利用，實(shí)現(xiàn)支護(hù)體系與圍巖共同承載的目的。本發(fā)明的節(jié)理化破碎巖體塞孔錨桿加套管的錨注方法，解決了節(jié)理化破碎巖體巷道打注錨桿困難，部分錨桿無(wú)法用錨固劑進(jìn)行錨固的缺陷，為節(jié)理化破碎巖體巷道有效支護(hù)提供技術(shù)保障，使節(jié)理化巖體的節(jié)理裂隙被充實(shí)，破碎巖體被粘結(jié)在一起，增加圍巖強(qiáng)度，并使失效的錨桿實(shí)現(xiàn)全長(zhǎng)錨固，重新發(fā)揮其支護(hù)效會(huì)K。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明注漿加固漿液擴(kuò)散示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明錨注裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明錨注裝置側(cè)視圖。
[0018]圖4為本發(fā)明錨注裝置環(huán)形絲扣橫截面圖。
[0019]圖5為本發(fā)明錨注裝置軸截面圖。
[0020]圖6為本發(fā)明的注漿系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如附圖所示，本發(fā)明是針對(duì)于節(jié)理發(fā)育巖體鉆孔后，容易塌孔，樹(shù)脂錨固劑8無(wú)法塞到鉆孔指定位置，或者錨固劑8塞進(jìn)鉆孔后，錨桿I無(wú)法錨固到位，造成錨固失效的問(wèn)題而研制的。
[0022]本發(fā)明破碎圍巖樹(shù)脂錨固加套管全長(zhǎng)水泥漿錨注裝置，包括注漿軟管4、進(jìn)漿球閥3和注漿套管2，注漿軟管4和注漿套管2通過(guò)進(jìn)漿球閥3進(jìn)行連接，所述注漿套管2頭部設(shè)置有環(huán)形絲扣2A，在注漿套管2頭部與巷道壁面之間的位置設(shè)置有從管體內(nèi)腔通至管體外周的出漿孔2B，所述出漿孔2B位于注漿套管2的管壁內(nèi)并沿注漿套管的圓周方向及頭部位置布置。
[0023]注漿時(shí)，漿液從注漿軟管4通過(guò)進(jìn)漿球閥3的控制進(jìn)入到注漿套管2內(nèi)，再?gòu)奈挥谧{套管2前部的出漿孔2B注出。注出的漿液進(jìn)入節(jié)理化破碎巖體內(nèi)并擴(kuò)散到周?chē)欢ǚ秶鷥?nèi)，使節(jié)理化巖體的節(jié)理裂隙9被充實(shí)，巖體被重新粘結(jié)在一起，增加圍巖強(qiáng)度，并使失效的錨桿I實(shí)現(xiàn)全長(zhǎng)錨固，重新發(fā)揮其支護(hù)效能。
[0024]所述注楽套管2采用Φ 30mm、長(zhǎng)度500mm、厚度為1mm的無(wú)縫不銹鋼管制成，進(jìn)楽球閥3型號(hào)為Φ30mm，環(huán)形絲扣2A的徑向厚度為10mm、內(nèi)徑為20mm、夕卜徑為30mm、絲扣長(zhǎng)度150mm，出漿孔2B為五花狀的出漿孔。
[0025]本發(fā)明破碎圍巖樹(shù)脂錨固加套管全長(zhǎng)水泥漿錨注裝置及錨注方