[發明專利]一種含水軟弱地層高溫固化支護方法

在審

• 申請號: 201811344408.5
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109403312A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 趙曉東;周國慶;梁恒昌;田秋紅;呂志遠
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E02D3/11
• 分類號: E02D3/11;E02D17/04
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

1.一種含水軟弱地層高溫固化支護方法，其特征是：在探明的含水軟弱地層中布置燒結管，燒結管內壁敷設發熱體，燒結管長時工作溫度控制在1200℃～1700℃，對設計開挖面周圍的部分或全部地層進行高溫燒結固化，以提高地層強度，降低其滲透性，并將高溫固化體作為支護結構；然后，在高溫固化體的保護下進行地下工程開挖，施工結束后高溫固化體兼做永久支護。

2.根據權利要求1所述的一種含水軟弱地層高溫固化支護方法，其特征是：在探明的含水軟弱地層中鉆取原狀土樣，進行高溫燒結實驗和高溫固化體單軸抗壓強度和滲透實驗，根據支護設計所需要的高溫固化體單軸抗壓強度和滲透系數，并確定燒結溫度、升溫速率、恒溫時間和降溫速率等工藝參數。

3.根據權利要求1所述的一種含水軟弱地層高溫固化支護方法，其特征是：在探明的含水軟弱地層中鉆取原狀土樣，在高溫燒結裝置中進行室內燒結物理模擬實驗，確定所述的燒結含水軟弱地層所需要的燒結管最優布置形式，發熱體溫度、升溫速率、恒溫時間和降溫速率等參數，并確定單管有效燒結范圍。

4.根據權利要求1所述的一種含水軟弱地層高溫固化支護方法，其特征是：根據支護設計所需要的高溫固化體幾何形狀，即支護結構形狀，在探明的含水軟弱地層中布置燒結孔；燒結管布置可采用三角形或正方形；燒結孔間距0～1m，燒結孔距開挖面1～2m；燒結孔與燒結管之間的環空充填細砂；所述的支護結構形狀為不封閉的直線形或封閉的圓形。

5.根據權利要求4所述的一種含水軟弱地層高溫固化支護方法，其特征是：在燒結孔布置范圍外1～2m范圍內需布置2～3個泄壓孔，釋放地層中由燒結導致的高壓蒸汽，避免氣體劈裂加劇滲漏。

6.根據權利要求1所述的一種含水軟弱地層高溫固化支護方法，其特征是：對高溫固化體形成過程中的溫度場進行實時監測，監測燒結效果，優化調整工藝參數。

7.根據權利要求1所述的一種含水軟弱地層高溫固化支護方法，其特征是：高溫固化體形狀達到要求后，停止燒結，取出加熱管，采用普通水泥漿對燒結孔進行封孔注漿。