[發(fā)明專利]深孔預(yù)裂爆破注漿方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210380499.4
• 申請(qǐng)日: 2012-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN102878874A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 成旭;施建俊;周漢民;周曉敏;汪旭光;雷風(fēng);孟海利;張光存
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): F42D1/00
• 分類號(hào): F42D1/00;F42D3/04
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于爆破領(lǐng)域，具體涉及一種深孔預(yù)裂爆破注漿方法。

背景技術(shù)

目前，國(guó)內(nèi)外在注漿加固體強(qiáng)度方面的研究只得到了一些定性的結(jié)果，很難應(yīng)用于實(shí)踐。影響注漿加固體強(qiáng)度的因素很多，不能簡(jiǎn)單地以強(qiáng)度提高多少來衡量。

巖體的裂隙是天然條件下形成的不規(guī)則的破裂面，其不規(guī)則特征強(qiáng)烈地影響漿液的滲流過程，而裂隙的分布、表面特征，具有隨機(jī)性，巖體孔隙或裂隙是漿液流動(dòng)的通道，由于巖體結(jié)構(gòu)的不同，造成漿液流經(jīng)的方式和途徑不同，從而產(chǎn)生不同的注漿效果。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，深孔預(yù)裂控制爆破注漿方法，具體包括以下步驟：

a、用鉆機(jī)向需要注漿的巖體打鉆孔，鉆孔直徑為50—120毫米，鉆孔長(zhǎng)度8?米以上，鉆孔間距3—9米；

b、在所述鉆孔內(nèi)放入炸藥卷，炸藥卷的不偶合系數(shù)取值為1.5---2.5，線裝藥密度為1.1---1.7????????????????????????????????????????????????，在裝好的炸藥上綁扎上導(dǎo)爆索，等裝好導(dǎo)爆索的炸藥長(zhǎng)度達(dá)到工程設(shè)計(jì)的要求后，將雷管插到炸藥里作為引爆裝置，并將雷管引線引至鉆孔外，用黃泥封堵好炮孔，通過專門設(shè)計(jì)的復(fù)式電爆網(wǎng)絡(luò)、導(dǎo)爆索系統(tǒng)起爆；

c.起爆后鉆孔內(nèi)炸藥進(jìn)行預(yù)裂爆破，在爆生壓力作用下，使所述鉆孔周邊的巖體產(chǎn)生大量的裂隙；鉆孔周邊產(chǎn)生大量的爆生裂隙的長(zhǎng)度大于15～120?倍的鉆孔半徑,?然后將注漿材料注入所述鉆孔的裂隙內(nèi)，注漿堵水效果很好，實(shí)際注漿堵水率超過91%。

本發(fā)明的原理是：采用一種鉆孔周邊預(yù)裂方法,?在爆炸后對(duì)鉆孔壁上形成爆炸壓力脈沖,?從而達(dá)到在巖體中生成很多裂縫的目的,?增加裂紋延伸的距離和不致使孔壁嚴(yán)重破碎.?同時(shí)延長(zhǎng)了作用時(shí)間和使爆炸生成氣體容易貫入到裂縫中去,?驅(qū)動(dòng)裂縫傳播的更遠(yuǎn),?擴(kuò)大了致裂的范圍。深孔預(yù)裂爆破最直接的作用結(jié)果就是促使巖體產(chǎn)生大量的裂縫并使原生裂隙得到擴(kuò)展,?巖體內(nèi)的裂隙大幅度增加并擴(kuò)展,?在注漿孔之間形成了較大范圍的連通裂縫網(wǎng),?提高了注漿堵水效果。

本發(fā)明的有益效果是：采用本發(fā)明專利技術(shù)，爆破后，可在巖層中形成很多裂隙，并且炮孔仍然能保留、不塌陷，擴(kuò)大了注漿的擴(kuò)散范圍，從而形成有效的注漿帷幕，達(dá)到注漿堵水效果。并且能夠減少注漿孔的數(shù)量。

附圖說明：

圖1為單排管逐漸示意圖。

圖2為本發(fā)明在實(shí)施例中安裝示意圖。

圖中：

1.工作面，2.鉆孔，3.導(dǎo)爆索，4.?炸藥卷,5.雷管，6.黃泥，7.?雷管引線。

具體實(shí)施方式

????下面結(jié)合具體是實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。

實(shí)例一，某井筒穿過巖層,?巖性以粉砂巖、細(xì)砂巖和泥巖為主,巖漿巖比較發(fā)育。其中，井筒分別在342--345m?見斷層破碎帶，509—530米、620--629m?為巖漿巖，砂巖裂隙含水層主要位于各可采煤層之間,是礦井開采的直接充水含水層，其中有三個(gè)煤層段，涌水量很大，每小時(shí)接近60立方米。沿井筒周圍2米左右以外的工作面1用鉆機(jī)打鉆孔2，孔距8米，在鉆孔2內(nèi)放入炸藥卷4，炸藥卷4的不偶合系數(shù)取值為1.5，線裝藥密度為1.1，在裝好的炸藥上綁扎上導(dǎo)爆索3，等裝好導(dǎo)爆索3的炸藥長(zhǎng)度達(dá)到工程設(shè)計(jì)的要求后，將雷管5插到炸藥里作為引爆裝置，并將雷管引線7引至鉆孔2外，用黃泥6封堵好炮孔，通過專門設(shè)計(jì)的復(fù)式電爆網(wǎng)絡(luò)、導(dǎo)爆索系統(tǒng)起爆，爆破后然后將注漿材料注入所述鉆孔2的裂隙內(nèi)加固后開挖施工。注漿材料選用粘土、水泥、水玻璃。粘土含砂量小于5%,塑性指數(shù)10—20，普通硅酸鹽水泥，水玻璃模數(shù)為2.8—3.3,濃度38—42Be，在施工過程中,針對(duì)斷層及破碎帶采取了少量、多次、重復(fù)、間歇等技術(shù)手段,確保注漿止水及加固效果。破碎帶注漿方式根據(jù)注漿孔的實(shí)際情況采取分段下行式注漿。注漿堵水效果很好，實(shí)際注漿堵水率超過91%；

式中：O₁、O₂是相鄰注漿鉆孔的圓心，漿液的擴(kuò)散半徑為R(?指漿液能符合設(shè)計(jì)要求的擴(kuò)散距離,?而不是指漿液在地層中擴(kuò)散的最遠(yuǎn)距離)?,?相鄰兩注漿孔間距為S,?則可計(jì)算出加固圈的厚度E值（如圖1所示）。

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實(shí)例二，某隧道寬3.?72m,?高2.?7m,?開挖斷面截面積為10.?5平m,?在掘進(jìn)過程中遇到大斷層,?斷層斜交隧道寬度30～40m。斷層為泥質(zhì)與角礫巖膠結(jié)充填。由于巖體屬大小不等塊狀各異的巖塊,?涌水量平均達(dá)15立方m/?h,為控制工作面涌水量過大,?達(dá)到安全施工的目的,?在工作面1沿拱頂弧線用風(fēng)鉆鉆外插角為11°、直徑?50mm的鉆孔2,?孔距5m,?在鉆孔2內(nèi)放入炸藥卷4，炸藥卷4的不偶合系數(shù)取值為1.5，線裝藥密度為1.1，在裝好的炸藥上綁扎上導(dǎo)爆索3，等裝好導(dǎo)爆索3的炸藥長(zhǎng)度達(dá)到工程設(shè)計(jì)的要求后，將雷管5插到炸藥里作為引爆裝置，并將雷管引線7引至鉆孔2外，用黃泥6封堵好炮孔2，通過專門設(shè)計(jì)的復(fù)式電爆網(wǎng)絡(luò)、導(dǎo)爆索系統(tǒng)起爆，淺眼爆破后,然后噴射C20混凝土25cm厚,?養(yǎng)護(hù)好之后,?注水泥水玻璃漿液,?漿液配比為2∶1～0.?5∶1,?注漿壓力為0.?5～1.?5MPa。再及時(shí)架設(shè)10號(hào)槽鋼支架進(jìn)行全斷面臨時(shí)支護(hù)。經(jīng)實(shí)踐獲得了良好的效果,?使該隧道安全、順利提前貫通。