[發明專利]一種頂板加固注漿設備及注漿方法

有效

• 申請號: 201910607698.6
• 申請日: 2019-07-08
• 公開（公告）號: CN110219685B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 南華;南龍飛;吉永輝;高康睿;劉娜
• 申請（專利權）人: 哈密豫新能源產業研究院有限責任公司
• 主分類號: E21D20/00
• 分類號: E21D20/00;E21D20/02;E21B7/28
• 代理公司: 鄭州明德知識產權代理事務所(普通合伙) 41152
• 代理人: 張獻偉

本發明公開了一種頂板加固注漿設備及注漿方法。注漿設備包括漏斗狀注漿刀頭、內套管和外套管，內套管、外套管均為頂端開口，內套管位于外套管的內部，且內套管頂端與外套管頂端通過圓環形鋼板固定連接；內套管的內壁粘結有內氣囊，內氣囊的兩側設置有安裝孔；漏斗狀注漿刀頭包括斗體底部和注漿管，斗體底部粘結在內氣囊內壁上，注漿管從安裝孔內穿出并延伸到內氣囊外壁外側，外套管上與安裝孔相對應的位置設有可供注漿管穿過的通孔；所述外套管上端的外側粘結有外氣囊；外套管的底部開設有透氣小孔，透氣小孔上覆蓋有透氣擋布，且透氣擋布粘貼在外套管底部外壁上。本發明結構簡單操作方便，并且注漿之后無需再重新打普通錨桿孔，降低了工程量。

技術領域

本發明屬于礦山巷道支護技術領域，具體涉及一種頂板加固注漿設備及注漿方法。

背景技術

在錨桿支護的工程應用中錨桿的失效形式主要是支護過程中錨固過程中遇到孔壁上粘附的煤灰或破碎松軟的圍巖等時錨桿與孔壁之間的滑移失穩，為解決錨桿滑移失穩問題，現有技術中多采用錨桿孔擴孔方式來解決此類問題，如現有技術CN 109779662 A中公開了一種軟煤巖巷道錨桿孔底部擴孔充填支護的方法，在錨固孔的底部擴孔，然后進行注漿，注漿之后再重新打普通錨桿孔進行錨固，擴孔注漿凝固后相當于改變錨桿孔周圍圍巖性質，增加錨桿錨固性能。但是其需要在注漿之后再重新打普通錨桿孔進行錨固，增加了工程量和操作成本，并增加了漿液的使用量。

發明內容

本發明的目的是提供一種結構簡單、使用方便的頂板加固注漿設備及注漿方法。

為實現上述目的，本發明提供了一種頂板加固注漿設備，包括漏斗狀注漿刀頭、內套管和外套管，內套管、外套管均為頂端開口，內套管位于外套管的內部，且內套管頂端與外套管頂端通過圓環形鋼板固定連接；內套管的內壁粘結有內氣囊，內氣囊的兩側設置有安裝孔；漏斗狀注漿刀頭包括斗體底部和注漿管，斗體底部粘結在內氣囊內壁上，注漿管從安裝孔內穿出并延伸到內氣囊外壁外側，外套管上與安裝孔相對應的位置設有可供注漿管穿過的通孔；所述外套管上端的外側粘結有外氣囊；外套管的底部開設有透氣小孔，透氣小孔上覆蓋有透氣擋布，且透氣擋布粘貼在外套管底部外壁上。

優選的，所述內氣囊為圓筒狀；所述外氣囊為圓環狀。

優選的，所述圓環形鋼板上開設有通氣孔。

優選的，內氣囊通過內氣囊通氣管道與氣閥連接，外氣囊通過外氣囊通氣管道與氣閥連接。

本發明中內氣囊的設置，使得在內氣囊充完氣后可以使漏斗狀注漿刀頭的頂部縮回到外套管內；內氣囊放完氣后，在注漿時，在漿液壓力下又可以使漏斗狀注漿刀頭的頂部伸出到外套管外部。

優選的，所述外套管的底部由波浪形板材制成，透氣小孔設置在波浪形板材凹向外套管頂端的位置。

在需要改善頂板巖體性能時，先在圍巖內部進行鉆錨固孔，然后采用現有方法對錨固孔孔底進行擴孔處理，再采用本發明的頂板加固注漿設備進行注漿。

一種頂板加固注漿的方法，包括以下步驟：

（1）在需要頂板加固的位置向圍巖內部進行鉆錨固孔，對鉆好的錨固孔進行孔底擴孔處理，得到孔底擴孔后的錨固孔；

（2）向內氣囊中充氣，使漏斗狀注漿刀頭回縮至外套管內，將注漿設備深入到指定區域時，向外氣囊中注氣，保證整個設備在工作過程中的穩定性且保證漿液不會流出，同時將內氣囊內的氣體排出；

（3）通過高壓泵站向內套管內注入高壓漿液，通過漿液的壓力使注漿刀頭頂部通過安裝孔伸出外套管外部，漿液通過注漿刀頭均勻注射至充填區域，且高壓漿液保證注漿刀頭頂部完全外伸，充填區域內的氣體由外套管底部的透氣小孔排出，保證漿液完全充填整個充填區；

（4）當漿液將整個充填區充滿后，由于透氣擋布（透氣擋布可根據現場需要選擇合適的材料，也可使用多層）阻止漿液通過，導致充填壓力猛增，此時即可結束充填工作；