[發(fā)明專利]一種用于監(jiān)測底板圍巖裂隙的鉆孔錨固結(jié)構(gòu)及其施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610784254.6
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN106321001B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李昂
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B23/01
• 分類號(hào): E21B23/01;E21B47/017
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務(wù)所 32205
• 代理人: 李鵬

1.一種用于監(jiān)測底板圍巖裂隙的鉆孔錨固結(jié)構(gòu)的施工方法，鉆孔錨固結(jié)構(gòu)包括底板鉆孔(2)，所述底板鉆孔(2)中設(shè)有密封觀測筒，所述密封觀測筒內(nèi)設(shè)有探測定位組件；

所述密封觀測筒包括多根相互連接的透明中空管(8)，相鄰?fù)该髦锌展?8)由對接密封組件連接在一起，所述對接密封組件包括對接套筒(7)和設(shè)在對接套筒(7)兩端的“U”形卡簧(5)，所述對接套筒(7)兩端分別套在相鄰的透明中空管(8)端部，兩個(gè)“U”形卡簧(5)分別垂直于對接套筒(7)從對接套筒(7)筒壁上的對穿孔(6)和透明中空管(8)的通槽(24)穿過，將對接套筒(7)和相鄰的透明中空管(8)連在一起；

所述密封觀測筒的筒底設(shè)有封底密封組件，所述封底密封組件包括封底套筒(19)，封底套筒(19)固定在密封觀測筒的筒底一端，且封底套筒(19)底部設(shè)有封底面(22)，所述封底套筒(19)的封底面(22)與密封觀測筒的筒底之間及相鄰?fù)该髦锌展?8)的對接處均設(shè)有防水“O”型墊片(11)；所述對接套筒(7)和封底套筒(19)外壁上均設(shè)有防跑偏部件，所述防跑偏部件包括沿套筒周向分布設(shè)在套筒外壁上的三個(gè)防跑偏定位銷(9)，所述三個(gè)防跑偏定位銷(9)分別沿套筒徑向旋入定位銷螺紋孔(10)并緊固在套筒筒壁上，且防跑偏定位銷(9)外端與底板鉆孔(2)的孔壁相距2～5mm；

所述密封觀測筒與底板鉆孔(2)之間有大流動(dòng)性無收縮灌漿材料凝固形成的鉆孔注漿體(3)，密封觀測筒內(nèi)側(cè)筒壁上設(shè)有測量部件，所述測量部件包括多段刻度相連的測量尺(4)，所述每段測量尺(4)的長度與透明中空管(8)的長度一致，一面標(biāo)有刻度，另一面通過錨固膠(23)固定粘結(jié)在透明中空管(8)內(nèi)壁上；

所述探測定位組件包括本質(zhì)安全型鉆孔窺視儀(18)，本質(zhì)安全型鉆孔窺視儀(18)通過電纜線(12)連接鉆孔窺視器(53)，所述本質(zhì)安全型鉆孔窺視儀(18)外設(shè)有定位套筒(13)，環(huán)繞定位套筒(13)的三根螺釘(15)分別從定位套筒(13)外壁沿定位套筒(13)徑向旋入，將定位套筒(13)固定在本質(zhì)安全型鉆孔窺視儀(18)上；所述定位套筒(13)筒壁上分布設(shè)有多根彈簧(17)，所述彈簧(17)沿定位套筒(13)徑向延伸，且一端焊接在定位套筒(13)上，另一端固定有防刮球(14)；其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、在煤層底板上施工鉆出底板鉆孔(2)，完成后，將與透明中空管(8)長度相同、刻度相連的多段測量尺(4)分別采用錨固膠(23)粘結(jié)于透明中空管(8)內(nèi)壁，并按各段測量尺(4)的刻度范圍從小到大分別在透明中空管(8)上標(biāo)注“1”、“2”、“3”……；

步驟2、把一個(gè)防水“O”型墊片(11)放置于封底套筒(19)底部，并將封底套筒(19)旋在標(biāo)識(shí)“1”的透明中空管(8)的量程初始端，在環(huán)繞封底套筒(19)分布設(shè)置在封底套筒(19)筒壁上的三個(gè)定位銷螺紋孔(10)處擰緊防跑偏定位銷(9)；然后在標(biāo)注“1”的透明中空管(8)的另一端部放置防水“O”型墊片(11)，并取一節(jié)對接套筒(7)套入標(biāo)注“1”的透明中空管(8)的另一端，將對穿孔(6)和透明中空管(8)的通槽(24)的位置對正，插入一根“U”形卡簧(5)，從而將對接套筒(7)固定在標(biāo)注“1”的透明中空管(8)上；將標(biāo)識(shí)“2”的透明中空管(8)量程初始一端對接于對接套筒(7)外露口，并在對應(yīng)位置插入另一根“U”形卡簧(5)，將標(biāo)注“2”的透明中空管(8)與對接套筒(7)固定在一起；在環(huán)繞對接套筒(7)分布設(shè)置在對接套筒(7)中部筒壁上的三個(gè)定位銷螺紋孔(10)處擰緊防跑偏定位銷(9)；將對接好的“1”和“2”透明中空管(8)緩慢送入底板鉆孔(2)中，在“2”透明中空管(8)外露底板鉆孔(2)孔口的另一端以此類推安裝標(biāo)注“3”、“4”……的透明中空管(8)，直至“1”透明中空管(8)落入底板鉆孔(2)孔底，同時(shí)最后一節(jié)透明中空管(8)露出鉆孔孔口0.5～1m的安全距離；

步驟3、根據(jù)底板圍巖層的巖性配制大流動(dòng)性無收縮灌漿材料，大流動(dòng)性無收縮灌漿材料包括早強(qiáng)高強(qiáng)型硅酸鹽水泥、增強(qiáng)劑、骨料、高效減水劑、膨脹劑、降失水劑、防收縮劑、消泡劑和緩凝劑，其重量比為40-55％、4-13％、35-50％、0.3-1.6％、2-8％、0.01-0.6％、0.01-0.2％、0.1-0.8％、0.5-1.5％，并按水灰比0.12～0.20加入拌合水充分拌合后，灌入底板鉆孔(2)與連接好的透明中空管(8)的間隙中，形成鉆孔注漿體(3)；

步驟4、待鉆孔注漿體(3)達(dá)到3天抗壓強(qiáng)度后進(jìn)行底板采動(dòng)裂隙觀測，首先將本質(zhì)安全型鉆孔窺視儀(18)通過電纜線(12)與數(shù)據(jù)采集主機(jī)的鉆孔窺視器(53)連接就位；

步驟5、將本質(zhì)安全型鉆孔窺視儀(18)穿過外壁設(shè)有防刮球(14)的定位套筒(13)，環(huán)繞定位套筒(13)的三根螺釘(15)分別從定位套筒(13)外壁沿定位套筒(13)徑向旋入，將定位套筒(13)固定在本質(zhì)安全型鉆孔窺視儀(18)上，并調(diào)節(jié)螺釘(15)使定位套筒(13)的中軸線與本質(zhì)安全型鉆孔窺視儀(18)的中軸線重合；然后在底板鉆孔(2)內(nèi)連接好的透明中空管(8)內(nèi)緩慢下放套有定位套筒(13)裝置的本質(zhì)安全型鉆孔窺視儀(18)，鉆孔窺視器(53)實(shí)時(shí)記錄初次窺視視頻內(nèi)容，通過透明中空管(8)內(nèi)壁的測量尺(4)上的刻度詳細(xì)記錄鉆孔注漿體(3)上圍巖裂隙發(fā)育情況；

步驟6、觀測完畢后，將本質(zhì)安全型鉆孔窺視儀(18)緩慢向上拉出，鉆孔套管錨固結(jié)構(gòu)始終被固定在底板鉆孔(2)中。