CN102878874A - 深孔预裂爆破注浆方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于爆破领域，深孔预裂爆破注浆方法。具体步骤为 a 、用钻机向需要注浆的岩体打钻孔，钻孔直径为50—120毫米，钻孔长度8米以上，钻孔间距3—9米；b、在所述钻孔内放入炸药卷，在装好的炸药上绑扎上导爆索，将雷管插到炸药里作为引爆装置，并将雷管引线引至钻孔外，用黄泥封堵好炮孔，进行引爆；c.起爆后钻孔内炸药进行预裂爆破，在爆生压力作用下，使所述钻孔周边的岩体产生大量的裂隙；然后将注浆材料注入所述钻孔的裂隙内，注浆堵水率超过91%。本发明在爆破后，可在岩层中形成很多裂隙，并且炮孔仍然能保留、不塌陷，扩大了注浆的扩散范围，从而形成有效的注浆帷幕，达到注浆堵水效果。并且能够减少注浆孔的数量。

Description

深孔预裂爆破注浆方法

技术领域

本发明属于爆破领域，具体涉及一种深孔预裂爆破注浆方法。

背景技术

目前，国内外在注浆加固体强度方面的研究只得到了一些定性的结果，很难应用于实践。影响注浆加固体强度的因素很多，不能简单地以强度提高多少来衡量。

岩体的裂隙是天然条件下形成的不规则的破裂面，其不规则特征强烈地影响浆液的渗流过程，而裂隙的分布、表面特征，具有随机性，岩体孔隙或裂隙是浆液流动的通道，由于岩体结构的不同，造成浆液流经的方式和途径不同，从而产生不同的注浆效果。

本发明的技术方案是，深孔预裂控制爆破注浆方法，具体包括以下步骤：

a、用钻机向需要注浆的岩体打钻孔，钻孔直径为50—120毫米，钻孔长度8 米以上，钻孔间距3—9米；

b、在所述钻孔内放入炸药卷，炸药卷的不偶合系数取值为1.5---2.5，线装药密度为1.1---1.7                                                

，在装好的炸药上绑扎上导爆索，等装好导爆索的炸药长度达到工程设计的要求后，将雷管插到炸药里作为引爆装置，并将雷管引线引至钻孔外，用黄泥封堵好炮孔，通过专门设计的复式电爆网络、导爆索系统起爆；

c.起爆后钻孔内炸药进行预裂爆破，在爆生压力作用下，使所述钻孔周边的岩体产生大量的裂隙；钻孔周边产生大量的爆生裂隙的长度大于15～120 倍的钻孔半径, 然后将注浆材料注入所述钻孔的裂隙内，注浆堵水效果很好，实际注浆堵水率超过91%。

本发明的原理是：采用一种钻孔周边预裂方法, 在爆炸后对钻孔壁上形成爆炸压力脉冲, 从而达到在岩体中生成很多裂缝的目的, 增加裂纹延伸的距离和不致使孔壁严重破碎. 同时延长了作用时间和使爆炸生成气体容易贯入到裂缝中去, 驱动裂缝传播的更远, 扩大了致裂的范围。深孔预裂爆破最直接的作用结果就是促使岩体产生大量的裂缝并使原生裂隙得到扩展, 岩体内的裂隙大幅度增加并扩展, 在注浆孔之间形成了较大范围的连通裂缝网, 提高了注浆堵水效果。

本发明的有益效果是：采用本发明专利技术，爆破后，可在岩层中形成很多裂隙，并且炮孔仍然能保留、不塌陷，扩大了注浆的扩散范围，从而形成有效的注浆帷幕，达到注浆堵水效果。并且能够减少注浆孔的数量。

附图说明：

图1为单排管逐渐示意图。

图2为本发明在实施例中安装示意图。

图中：

1.工作面，2.钻孔，3.导爆索，4. 炸药卷,5.雷管，6.黄泥，7. 雷管引线。

具体实施方式

    下面结合具体是实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

实例一，某井筒穿过岩层, 岩性以粉砂岩、细砂岩和泥岩为主,岩浆岩比较发育。其中，井筒分别在342--345m 见断层破碎带，509—530米、620--629m 为岩浆岩，砂岩裂隙含水层主要位于各可采煤层之间,是矿井开采的直接充水含水层，其中有三个煤层段，涌水量很大，每小时接近60立方米。沿井筒周围2米左右以外的工作面1用钻机打钻孔2，孔距8米，在钻孔2内放入炸药卷4，炸药卷4的不偶合系数取值为1.5，线装药密度为1.1

，在装好的炸药上绑扎上导爆索3，等装好导爆索3的炸药长度达到工程设计的要求后，将雷管5插到炸药里作为引爆装置，并将雷管引线7引至钻孔2外，用黄泥6封堵好炮孔，通过专门设计的复式电爆网络、导爆索系统起爆，爆破后然后将注浆材料注入所述钻孔2的裂隙内加固后开挖施工。注浆材料选用粘土、水泥、水玻璃。粘土含砂量小于5%,塑性指数10—20，普通硅酸盐水泥，水玻璃模数为2.8—3.3,浓度38—42Be，在施工过程中,针对断层及破碎带采取了少量、多次、重复、间歇等技术手段,确保注浆止水及加固效果。破碎带注浆方式根据注浆孔的实际情况采取分段下行式注浆。注浆堵水效果很好，实际注浆堵水率超过91%；

式中：O₁、O₂是相邻注浆钻孔的圆心，浆液的扩散半径为R( 指浆液能符合设计要求的扩散距离, 而不是指浆液在地层中扩散的最远距离) , 相邻两注浆孔间距为S, 则可计算出加固圈的厚度E值（如图1所示）。

 

实例二，某隧道宽3. 72m, 高2. 7m, 开挖断面截面积为10. 5平m, 在掘进过程中遇到大断层, 断层斜交隧道宽度30～40m。断层为泥质与角砾岩胶结充填。由于岩体属大小不等块状各异的岩块, 涌水量平均达15立方m/ h,为控制工作面涌水量过大, 达到安全施工的目的, 在工作面1沿拱顶弧线用风钻钻外插角为11°、直径 50mm的钻孔2, 孔距5m, 在钻孔2内放入炸药卷4，炸药卷4的不偶合系数取值为1.5，线装药密度为1.1

，在装好的炸药上绑扎上导爆索3，等装好导爆索3的炸药长度达到工程设计的要求后，将雷管5插到炸药里作为引爆装置，并将雷管引线7引至钻孔2外，用黄泥6封堵好炮孔2，通过专门设计的复式电爆网络、导爆索系统起爆，浅眼爆破后,然后喷射C20混凝土25cm厚, 养护好之后, 注水泥水玻璃浆液, 浆液配比为2∶1～0. 5∶1, 注浆压力为0. 5～1. 5MPa。再及时架设10号槽钢支架进行全断面临时支护。经实践获得了良好的效果, 使该隧道安全、顺利提前贯通。

Claims (1)

1. 深孔预裂控制爆破注浆方法， 其特征在于，具体包括以下步骤：

a、用钻机向需要注浆的岩体打钻孔，钻孔直径为50—120毫米，钻孔长度8 米以上，钻孔间距3—9米；

b、在所述钻孔内放入炸药卷，炸药卷的不偶合系数取值为1.5---2.5，线装药密度为1.1---1.7                                               

，在装好的炸药上绑扎上导爆索，等装好导爆索的炸药长度达到工程设计的要求后， 将雷管插到炸药里作为引爆装置，并将雷管引线 引至钻孔外，用黄泥封堵好炮孔，通过专门设计的复式电爆网络、导爆索系统起爆；

c.起爆后钻孔内炸药进行预裂爆破，在爆生压力作用下，使所述钻孔周边的岩体产生大量的裂隙；钻孔周边产生大量的爆生裂隙的长度大于15～120 倍的钻孔半径, 然后将注浆材料注入所述钻孔的裂隙内，注浆堵水效果很好，实际注浆堵水率超过91%。

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