CN102926774A

CN102926774A - 用于巷道底臌治理的注锚工艺

Info

Publication number: CN102926774A
Application number: CN2012104722544A
Authority: CN
Inventors: 徐乃忠; 涂敏; 张迎贵; 赵杰; 吴志坚; 韩磊
Original assignee: Anhui University of Science and Technology
Current assignee: Anhui University of Science and Technology
Priority date: 2012-11-20
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2032-11-20
Also published as: CN102926774B

Abstract

本发明公开了一种用于巷道底臌治理的注锚工艺，包括以下步骤：在巷道底板施工0.6～1.2m深的浅部注浆孔，浅部注浆孔施工完成后，插上注浆胶囊管，开始注浆，当巷道底板出现返浆现象或注浆压力达到1MPa时停止注浆；待浅部注浆孔的浆液固结后，在巷道底板施工2.5～3.5m深的中深部注浆孔，中深部注浆孔施工完成后，插上注浆胶囊管，开始注浆，当注浆压力达到2.0-3.0MPa时，稳压5min停止注浆；待中深孔注浆的浆液固结后，在巷道底板施工深5m以上的深部钻孔，选用中空锚索进行深部钻孔高压注浆，当注浆压力达到3.0~5.0MPa时，稳压5min停止注浆；重复上述步骤，直至对巷道底板加固施工完毕。本发明工艺简单易施工，省却了封孔和施工地坪环节，简化了施工工序，提高了注浆效率，控制底臌效果好。

Description

用于巷道底臌治理的注锚工艺

技术领域

本发明属于煤矿巷道底臌的治理或其他隧道底臌治理，特别是涉及一种用于巷道底臌治理的注锚工艺。

背景技术

近年来，随着煤炭井工开采深度不断加大，软岩巷道的大变形、难支护的工程问题日趋严重，在高地压条件下底臌是软岩巷道大变形主要特征之一；而巷道底板的破坏直接影响着巷道帮、顶的稳定。在底板不支护的情况下，巷道顶底板移近量中约有2/3～3/4是由底臌造成的；底臌导致巷道断面缩小，阻碍运输和人员行走，妨碍通风，底臌严重的可造成整个巷道报废，影响矿山的生产和安全。因此，许多矿井不得不投入大量人力、物力来治理巷道底臌。然而，由于巷道围岩性质、应力环境的复杂性，导致已采取措施不能很好的解决巷道底臌问题。

CN201010204599.2公开了一种软岩巷道注浆与全长预应力底板锚索综合支护的方法，该施工工艺复杂，施工困难。由于浅部岩体破碎，锚索极易产生预应力松弛。

CN201010147471.7公开了一种巷道底板注浆加固方法，但控制底臌效果不佳。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种简单易施工、效果好、施工成本低的用于巷道底臌治理的注锚工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于巷道底臌治理的注锚工艺，包括以下步骤：

（1）在巷道底板施工0.6～1.2m深的浅部注浆孔，浅部注浆孔施工完成后，插上注浆胶囊管，开始注浆，当巷道底板出现返浆现象时停止注浆；或者当注浆压力达到1.0MPa时，稳压5min停止注浆；

（2）浅部注浆孔一次注浆后，在第一次浅部注浆孔间补打钻孔，插上注浆胶囊管，进行浅孔二次注浆；浅孔二次注浆时，底板出现返浆停一段时间再注，通过反复注浆，直到底板不出现返浆再注浆到终压1.0MPa，待注浆压力稳压5min时，结束注浆；

（3）浅部注浆孔注浆结束并当浆液固结后，在巷道底板施工2.5～3.5m深的中深部注浆孔，中深部注浆孔施工完成后，插上注浆胶囊管，开始注浆，当注浆压力达到2.0-3.0MPa时，稳压5min停止注浆；

（4）待中深孔注浆的浆液固结后，在巷道底板施工深5m以上的深部钻孔，选用中空锚索进行深部钻孔高压注浆，当注浆压力达到3.0~5.0MPa时，稳压5min停止注浆；待浆液固结后，锁紧锚索；

（5）重复上述步骤，直至对巷道底板加固施工完毕。

本发明的用于巷道底臌治理的注锚工艺，其中所述注浆胶囊管包括橡胶管、安全阀芯、弹簧、进浆管、出浆管，橡胶管的上端压紧在进浆管与上连接头之间，橡胶管的下端压紧在出浆管与下连接头之间，出浆管下端的出浆口处安装弹簧顶件，出浆管的下部设有出浆室，安全阀芯位于出浆室内顶部，弹簧的两端顶在安全阀芯的底面和弹簧顶件之间，在弹簧的压力下安全阀芯将出浆室的进口密封住。

本发明的用于巷道底臌治理的注锚工艺，其中步骤（3）中，中深部注浆孔施工时，选用不同直径的钻头，先采用小直径的钻头钻孔，再采用大直径钻头扩孔，然后再采用小直径的钻头继续钻孔，分次逐步扩大钻孔孔径，依次成孔。

本发明的用于巷道底臌治理的注锚工艺，其中步骤（4）中，深部钻孔施工时，选用不同直径的钻头，先采用小直径的钻头钻孔，再采用大直径钻头扩孔，然后再采用小直径的钻头继续钻孔，分次逐步扩大钻孔孔径，依次成孔。

本发明的用于巷道底臌治理的注锚工艺，其中步骤（1）中，所述浅部注浆孔间排距为3.2～4.8m。

本发明的用于巷道底臌治理的注锚工艺，其中步骤（1）和步骤（2）中，浆液水灰比在0.75∶1～1.25∶1之间调节。

本发明的用于巷道底臌治理的注锚工艺，其中所述步骤（3）中，中深部注浆孔间排距为2.4～3.2m。

本发明的用于巷道底臌治理的注锚工艺，其中所述步骤（3）中，浆液水灰比在1.25∶1～2∶1之间调节。

本发明的用于巷道底臌治理的注锚工艺，其中所述步骤（4）中，深部钻孔间排距为2.4m～3.2m。

本发明的用于巷道底臌治理的注锚工艺，其中所述步骤（4）中，中空锚索注浆时，首先锚固锚索端头，其次张拉锚索施加预应力，然后注浆，浆液水灰比在1.25∶1～2∶1之间调节。

本发明用于巷道底臌治理的注锚工艺简单易施工，选用注浆胶囊管注浆，注浆胶囊管内设置有安全阀，安全阀开启压力可以调节，省却了封孔和施工地坪环节，简化了施工工序，提高了注浆效率，效果好，且注浆胶囊管可以被重复使用，节省了工程成本，减小了工人的劳动强度。

下面结合附图对本发明的用于巷道底臌治理的注锚工艺作进一步说明。

附图说明

图1为本发明用于巷道底臌治理的注锚工艺巷道的结构示意图；

图2为本发明用于巷道底臌治理的注锚工艺中注浆胶囊管的结构示意图；

图3为本发明用于巷道底臌治理的注锚工艺中注浆胶囊管注浆过程的使用状态图。

具体实施方式

如图1所示，本发明用于巷道底臌治理的注锚工艺，包括以下步骤：

（1）在巷道1底板施工0.6～1.2m深的浅部注浆孔2，浅部注浆孔2间排距为3.2～4.8m，浅部注浆孔2施工完成后，插上注浆胶囊管，采用注浆泵开始注浆，浆液水灰比在0.75∶1～1.25∶1之间调节，当巷道底板出现返浆现象时停止注浆；或者当注浆泵压力达到1.0MPa时，稳压5min左右停止注浆。

如图2所示，本发明用于巷道底臌治理的注锚工艺中注浆胶囊管包括橡胶管6、安全阀芯7、弹簧8、进浆管9、出浆管10，橡胶管6的上端压紧在进浆管9与上连接头11之间，橡胶管6的下端压紧在出浆管10与下连接头12之间，出浆管10下端的出浆口处安装弹簧顶件13，出浆管10的下部设有出浆室14，安全阀芯7位于出浆室14内顶部，弹簧8的两端顶在安全阀芯7的底面和弹簧顶件13之间，在弹簧8的压力下安全阀芯7将出浆室14的进口密封住。

（2）浅部注浆孔2一次注浆后，在第一次浅部注浆孔2间补打钻孔，插上注浆胶囊管，采用注浆泵进行浅孔二次注浆；浆液水灰比在0.75∶1～1.25∶1之间调节，浅孔二次注浆时，底板出现返浆停一段时间再注，通过反复注浆，直到底板不出现返浆再注浆到终压1.0MPa，且注浆泵稳压5min左右时，方可结束注浆。

（3）浅部注浆孔2注浆结束且浆液固结后，在巷道底板施工2.5～3.5m深的中深部注浆孔3，中深部注浆孔3间排距为2.4～3.2m，中深部注浆孔3施工时，选用不同直径的钻头，先采用小直径的钻头钻孔，再采用大直径钻头扩孔，然后再采用小直径的钻头继续钻孔，分次逐步扩大钻孔孔径，依次成孔，从而减轻钻孔排粉压力，便于煤岩粉屑的排出。中深部注浆孔3施工完成后，插上注浆胶囊管，采用注浆泵开始注浆，浆液水灰比在1.25∶1～2∶1之间调节，当注浆压力达到2.0-3.0MPa时，稳压5min左右停止注浆。

（4）待中深孔注浆3的浆液固结后，在巷道底板施工深5m以上的深部钻孔4，深部钻孔4间排距为2.4m～3.2m，深部钻孔4施工时，选用不同直径的钻头，先采用小直径的钻头钻孔，再采用大直径钻头扩孔，然后再采用小直径的钻头继续钻孔，分次逐步扩大钻孔孔径，依次成孔，从而减轻钻孔排粉压力，便于煤岩粉屑的排出。选用中空锚索5进行深部钻孔高压注浆。中空锚索注浆时，首先锚固锚索端头，其次张拉锚索施加预应力，然后注浆，浆液水灰比在1.25∶1～2∶1之间调节，当注浆压力达到3.0~5.0MPa时，稳压5min左右停止注浆；待浆液固结后，锁紧锚索。

（5）重复上述步骤1-4，直至对巷道底板加固施工完毕。

本发明用于巷道底臌治理的注锚工艺，注浆胶囊管内设置有安全阀，安全阀开启压力可以调节，注浆时，当注浆胶囊管中压力达到安全阀开启压力后便可进行注浆，而且在注浆压力作用下，如图3所示，钻孔内橡胶管6膨胀挤紧钻孔，钻孔外橡胶管膨胀形成球体15封闭孔口，在这两种方式作用下注浆胶囊管可以有效封堵钻孔，达到止浆的目的。

本发明用于巷道底臌治理的注锚工艺，首先采用浅部注浆孔低压分次注浆，固结巷道底板表层软弱破碎岩层，形成止浆层，从而无需施工地坪，然后采用中深部注浆孔高压注浆；最后采用中空锚索进行深部钻孔高压注浆。采用注浆胶囊管进行浅部注浆孔、中深部注浆孔注浆，省却了施工地坪和注浆封孔环节，简化了施工工序，提高了注浆效率。由于不用封孔，注浆后，可将注浆胶囊管从孔中取出，留为下一次使用，节省了施工成本。通过调整注浆胶囊管内安全阀的开启压力，所选用的注浆胶囊管可以适应不同注浆压力的要求，适用于高应力软岩巷道的底板加固。

本发明用于巷道底臌治理的注锚工艺，进行中深部注浆孔、深部钻孔施工时，选择不同直径钻头分次成孔，有效减低了底板钻孔施工时排粉难题。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种用于巷道底臌治理的注锚工艺，包括以下步骤：

（5）重复上述步骤，直至对巷道底板加固施工完毕。

2.根据权利要求1所述的用于巷道底臌治理的注锚工艺，其特征在于：所述注浆胶囊管包括橡胶管、安全阀芯、弹簧、进浆管、出浆管，橡胶管的上端压紧在进浆管与上连接头之间，橡胶管的下端压紧在出浆管与下连接头之间，出浆管下端的出浆口处安装弹簧顶件，出浆管的下部设有出浆室，安全阀芯位于出浆室内顶部，弹簧的两端顶在安全阀芯的底面和弹簧顶件之间，在弹簧的压力下安全阀芯将出浆室的进口密封住。

3.根据权利要求2所述的用于巷道底臌治理的注锚工艺，其特征在于：步骤（3）中，中深部注浆孔施工时，选用不同直径的钻头，先采用小直径的钻头钻孔，再采用大直径钻头扩孔，然后再采用小直径的钻头继续钻孔，分次逐步扩大钻孔孔径，依次成孔。

4.根据权利要求3所述的用于巷道底臌治理的注锚工艺，其特征在于：步骤（4）中，深部钻孔施工时，选用不同直径的钻头，先采用小直径的钻头钻孔，再采用大直径钻头扩孔，然后再采用小直径的钻头继续钻孔，分次逐步扩大钻孔孔径，依次成孔。

5.根据权利要求4所述的用于巷道底臌治理的注锚工艺，其特征在于：步骤（1）中，所述浅部注浆孔间排距为3.2～4.8m。

6.根据权利要求5所述的用于巷道底臌治理的注锚工艺，其特征在于：步骤（1）和步骤（2）中，浆液水灰比在0.75∶1～1.25∶1之间调节。

7.根据权利要求6所述的用于巷道底臌治理的注锚工艺，其特征在于：所述步骤（3）中，中深部注浆孔间排距为2.4～3.2m。

8.根据权利要求7所述的用于巷道底臌治理的注锚工艺，其特征在于：所述步骤（3）中，浆液水灰比在1.25∶1～2∶1之间调节。

9.根据权利要求8所述的用于巷道底臌治理的注锚工艺，其特征在于：所述步骤（4）中，深部钻孔间排距为2.4m～3.2m。

10.根据权利要求9所述的用于巷道底臌治理的注锚工艺，其特征在于：所述步骤（4）中，中空锚索注浆时，首先锚固锚索端头，其次张拉锚索施加预应力，然后注浆，浆液水灰比在1.25∶1～2∶1之间调节。