[發明專利]一種確定錨桿注漿時注漿液擴散范圍及規律的方法

有效

• 申請號: 201510188563.2
• 申請日: 2015-04-18
• 公開（公告）號: CN104895595B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 王琦;李術才;江貝;王富奇;任堯喜;高松;潘銳;何紹衡;曾昭楠;樊祥福;梁艷紅;姜作華;董華旭;劉文江;李培;李軍偉
• 申請（專利權）人: 山東大學;山東天勤礦山機械設備有限公司
• 主分類號: E21D20/02
• 分類號: E21D20/02;E21F17/18;G06F17/50
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

1.一種確定錨桿注漿時注漿液擴散范圍及規律的方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟一：完成地下硐室工程錨注支護的錨桿安裝與注漿；

步驟二：通過地質觀測手段初步確定漿液在圍巖中的擴散范圍；

步驟三：根據步驟二的探測結果，確定滲壓監測網絡，以注漿孔為原點，建立三維直角坐標系；在滲壓監測網絡中設計監測點的空間位置并確定各監測點的三維坐標；

步驟四：在設計好的監測點位置處，布設高精度紅外滲壓計；

步驟五：將紅外滲壓計監測到的數據傳送至數據處理終端；

步驟六：數據處理終端根據所得數據分別擬合出漿液擴散至監測點的壓力與注漿壓力以及監測點至注漿孔原點的距離的函數關系式、漿液擴散至監測點的速度與注漿壓力以及監測點至注漿孔原點的距離的函數關系式、擴散半徑與注漿壓力的函數關系式；

步驟七：繪制注漿壓力與漿液擴散范圍空間分布圖，根據空間分布圖得到錨注支護漿液擴散規律。

2.如權利要求1所述的一種確定錨桿注漿時注漿液擴散范圍及規律的方法，其特征是，所述步驟一中，對錨桿進行注漿，待注漿完成后，對錨桿的注漿孔封口；

封口方法具體為：采用錨桿臺車或風槍鉆孔，將環形聚酯薄膜密封包裹的馬麗散和環形聚酯薄膜密封包裹的水依次套在錨桿桿體尾部，再將帶圓形孔洞環形擋板固定在馬麗散一端，將無孔洞環狀擋板固定在水的一端，將錨桿和排氣管同時插入鉆孔內，用一根細鐵絲將包裹馬麗散和水的環形聚酯薄膜穿破，用封閉器塞住帶圓形孔洞環形擋板的缺口，馬麗散遇水后在十幾秒內發生反應，迅速膨脹，達到與圍巖粘結封孔效果。

3.如權利要求1所述的一種確定錨桿注漿時注漿液擴散范圍及規律的方法，其特征是，所述步驟三中，所述滲壓監測網絡包括地質觀測初步測得的主要漿液擴散區、漿液擴散衰減區以及漿液擴散邊界區；

所述的主要漿液擴散區內，漿液從注漿孔滲出，漿液擴散速度快，漿液擴散時的壓力大，其內的監測點位置布置相對疏松；

所述的漿液擴散衰減區內，漿液擴散速度明顯減慢，漿液擴散時的壓力減小，其內的監測點位置相對密集；其區域邊界距原點的距離為漿液擴散最遠距離的3/5-4/5；

所述的漿液擴散邊界區內，在地質觀測得到的漿液擴散最遠距離之外的20cm范圍內，加布一層監測點。

4.如權利要求1所述的一種確定錨桿注漿時注漿液擴散范圍及規律的方法，其特征是，所述步驟三中，在滲壓監測網絡中設計監測點的空間位置時，在漿液擴散越接近擴散邊界的位置，監測點在三維軸向方向的間隔距離越短。

5.如權利要求1所述的一種確定錨桿注漿時注漿液擴散范圍及規律的方法，其特征是，所述步驟四的具體方法為：

(1)布設滲壓計前先進行鉆孔，所述鉆孔鉆至滲壓計預定位置以下15-30厘米；

(2)洗凈鉆孔，然后鉆孔的底部用干凈的細沙回填到滲壓計端頭以下15-20厘米；

(3)將滲壓計封袋裝在砂袋里，用水浸透砂子，放置滲壓計；環繞滲壓計周圍放進干凈的砂子，砂子放到滲壓計以上15-20厘米；

(4)安置好滲壓計以后將鉆孔密封，用膨潤土和適量的沙交替回填25-30厘米，然后用砂土回填。

6.如權利要求1所述的一種確定錨桿注漿時注漿液擴散范圍及規律的方法，其特征是，所述步驟五中，利用紅外測試監測儀器實時采集滲壓計監測結果，當監測結果Δp小于設定值Δpi時，停止采集。

7.如權利要求1所述的一種確定錨桿注漿時注漿液擴散范圍及規律的方法，其特征是，所述步驟六中，通過相應的計算機軟件，利用數據統計原理，對大量的統計數據進行數學處理，并確定各個量之間的相關關系，建立一個相關性較好的回歸方程，并加以外推；

分別擬合P_R＝F(P_O,K,n,t,h,dn),V_R＝G(P_O,K,n,t,h,dn)，R＝H(P_O,K,n,t,h)的函數關系式，

式中P_R—當漿液擴散至d_n時的壓力

P_O—注漿孔內的注漿壓力

R—擴散半徑

K—巖層滲透系數

n—巖層空隙率

t—注漿持續時間

h—一次注入圍巖的厚度

V_R—當漿液擴散至d_n時的速度

d_n—監測點到注漿孔原點的距離。