[發(fā)明專利]深淺孔與高低壓耦合注漿工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310030153.6
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN103089276A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓立軍;孟慶彬;宗義江;董亞寧;楊靈;范加冬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 程化銘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種注漿工藝，尤其是一種適用于巷道軟弱破碎圍巖的注漿加固的深淺孔與高低壓耦合注漿工藝。屬礦山巷道，隧道等地下工程注漿加固技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著大規(guī)模的礦山開采和采深的加大，軟弱破碎圍巖巷道支護問題日益突出，如淮北、淮南、龍口、徐州、鐵法、肥城、棗莊等地區(qū)的礦區(qū)。軟巖巷道一般具有圍巖松軟破碎、流變性大；?來壓時間快、初期變形量大、持續(xù)時間長；?圍巖遇水易于崩解、強度急劇降低等特點。如采用不適當(dāng)?shù)木S護措施，巷道圍巖變形愈加劇烈，最終將導(dǎo)致巷道破壞，探索軟巖巷道合理支護方式成為亟待解決的重大問題。?

砌碹、金屬支架等均屬于被動支護，若僅依靠支護本身強度，很難承受高地應(yīng)力的作用。錨桿、錨索雖被認為是主動支護，但因錨固的巖體為一些破碎或松散巖體，圍巖的可錨性較差，很難滿足深部軟巖巷道的支護要求。此外，砌碹、金屬支架成本高，施工速度慢、變形或破壞后維修較為困難，而大直徑長錨桿、長錨索等支護方式既需專用設(shè)備，且大量使用時支護成本高，施工速度慢，不能大量用于我國軟巖巷道支護。

傳統(tǒng)注漿加固采用淺孔注漿，或淺孔與深孔注漿管間隔布置，打孔、安裝注漿管的數(shù)量多，淺孔與深孔注漿時壓力難以把握，若注漿壓力太小，則向破碎圍巖中注入的漿液太小，就不能有效地將破碎圍巖膠結(jié)起來，若注漿壓力太大，往往造成對巖體的劈裂破碎，在圍巖周邊形成裂隙，造成漿液從圍巖表面溢出。

綜上所述，開發(fā)一種高效、可操作、經(jīng)濟的，針對巷道等地下工程軟弱破碎圍巖進行加固的注漿工藝很有必要。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不足，提供一種工藝簡單、安全、成本低、加固效果顯著的深淺孔與高低壓耦合注漿工藝。?

技術(shù)方案：本發(fā)明的深淺孔與高低壓耦合注漿工藝，包含以下步驟：

a、首先在圍巖體內(nèi)鉆一個淺孔；

b、在淺孔內(nèi)插入孔口，并進行封孔，將孔口管外露端與注漿管相連接；

c、向孔口周圍的巖面噴射混凝土，使孔口周圍的巖面對孔口管形成封閉層；

d、打開注漿控制閥門，通過孔口管向淺孔內(nèi)進行壓力控制在2MPa~3MPa的低壓淺孔注漿，使?jié){液充分滲入到淺孔周圍的巖土體內(nèi)；

e、低壓淺孔注漿完成后，低壓淺孔注漿3~7天后，卸掉注漿管，采用鉆頭經(jīng)孔口管向內(nèi)進行掃孔，將淺孔改變?yōu)橐粋€深孔；深孔的深度根據(jù)圍巖松動圈大小及圍巖破碎程度確定；

f、深孔注漿完成后退鉆，連接注漿管，通過孔口管向深孔內(nèi)進行漿液壓力控制在3MPa~5MPa的高壓深孔注漿，使?jié){液充分滲入到深孔周圍的巖土體內(nèi)，并與淺孔周圍的漿液耦合，加固巖土體，注漿材料以稀水泥漿液為主，若圍巖裂隙較小，采用超細水泥或化學(xué)漿液；

g、深孔注漿完成3~7天后，卸掉注漿管，對圍巖進行再次復(fù)噴混凝土，復(fù)噴混凝土的厚度為30mm~50mm，對圍巖進行封閉，防止注入孔內(nèi)的漿液滲出，并保證孔口管(6)的外露長度不少于30?mm。

所述的淺孔深度為2000mm~3000mm，淺孔直徑為40mm~60mm；

所述的孔口管長度為500mm~1000mm，直徑為30mm~40mm；

所述噴射混凝土的強度等級為C25~C30；

所述低壓淺孔注漿漿液采用水泥漿液或水泥-水玻璃復(fù)合漿液；

所述深孔的深度為5000mm~6000mm，鉆孔直徑為20mm~30mm。

有益效果：本發(fā)明針對破碎松軟圍巖、大松動圈圍巖注漿效果尤為顯著，首先，通過低壓淺孔與高壓深孔分次注漿的有效結(jié)合，采用低壓淺孔與高壓深孔同管分次注漿，對破碎嚴重的松動圈外圍進行加固，先通過低壓淺孔充填注漿，采用較小的注漿壓力，保證噴層不破裂防止?jié){液溢出，將淺部圍巖中的裂隙、縫隙充填起來，相當(dāng)于形成一個較厚的止?jié){墻，可為深孔高壓注漿提供保證；之后再采用較高的注漿壓力，進行高壓深孔注漿，通過高壓深孔注漿對深部圍巖細微裂隙進行注漿加固，擴大注漿加固體的范圍，將松動圈范圍內(nèi)的破碎圍巖體都膠結(jié)起來，提供圍巖的固有強度與穩(wěn)定性。從根本上改變破碎圍巖的力學(xué)特性，提高其自承能力；另外，在結(jié)合錨桿（索）加固后，將錨桿壓縮拱、錨索深部承載圈等形成的內(nèi)外圈承載結(jié)構(gòu)有效地組合在一起，最終形成一個高強度、高剛度的多層錨殼組合拱結(jié)構(gòu)，擴大了支護體系的承載范圍，共同維持了巷道軟弱破碎圍巖的長期穩(wěn)定與安全。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的鉆孔示意圖；

圖2為本發(fā)明的鉆孔安放套管示意圖；

圖3為本發(fā)明的淺孔注漿示意圖；