CN103590840A - 一种底板注浆方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及底板注浆方法，可有效解决现有技术压力稍大就会造成底鼓，导致增加工程量和工程费用，工程进度缓慢的问题，其解决的技术方案是，在巷道内距帮0-1m范围内向下垂直钻孔注浆，通过2-3m的浆液扩散半径，充填巷道底板下部钻孔周围岩体里的空隙和孔隙，钻孔深度为巷道底板至下部的软岩与硬岩顶板连接面的垂直距离，钻孔排距为注浆扩散半径的1-2倍，巷道每一帮钻孔打成一排，连接成一堵地下墙体，浆液渗透后的地下墙体形成新的岩石结合体，岩石结合体与硬岩组成一个抗压组合体，以防止巷道沉降，本发明方法科学合理，成本低，大大提高了工作效率，降低了工程量，是底板注浆方法上的创新。

Description

一种底板注浆方法
技术领域
本发明涉及矿井开拓巷道领域，特别是一种底板注浆方法，尤其是底板为软岩易底鼓的巷道。还适用于隧道、桥梁等底板为软岩工程的建设。
背景技术
目前，公知的底鼓防治方法有底板锚杆法、底板注浆法、封闭式支架法、混凝土反拱法和卸压法。底板注浆是用钻机、钻杆、钻头、注浆泵、注浆管和注浆材料等配合完成。现有的底板注浆法是在已支护好的巷道内，向巷道底板中打孔注浆，增强巷道底板正下部岩层的硬度，底板注浆钻孔深度一般结合安全隔水层厚度来确定，没有防治底鼓的钻孔深度标准。在底板软岩内注浆困难，压力稍大就会造成底鼓，导致增加工程量和工程费用，工程进度缓慢，甚至会造成片帮、冒顶等危害，压力达不到规定值，也就不能达到完整的注浆效果，底鼓现象还是无法根治。因此，底板注浆方法的改进是目前亟需解决的问题。
发明内容
针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种底板注浆方法，可有效解决现有技术压力稍大就会造成底鼓，导致增加工程量和工程费用，工程进度缓慢，甚至会造成片帮、冒顶等危害的问题。
本发明解决的技术方案是，在巷道内距帮0-1m范围内向下垂直钻孔注浆，通过2-3m的浆液扩散半径，充填巷道底板下部钻孔周围岩体里的空隙和孔隙，钻孔深度为巷道底板至下部的软岩与硬岩顶板连接面的垂直距离，钻孔排距为注浆扩散半径的1-2倍，巷道每一帮钻孔打成一排，连接成一堵地下墙体，地下墙体下部与硬岩顶板结合在一起，浆液渗透后的地下墙体形成新的岩石结合体，岩石结合体与硬岩组成一个抗压组合体，来抵抗巷道围岩带来的应力，以防止巷道沉降，达到防治底鼓的目的。
本发明方法科学合理，有效解决了底鼓现象，成本低，使用效果好，大大提高了工作效率，降低了工程量，是底板注浆方法上的创新。
附图说明
    图1为本发明的支护原理图。
图2为本发明的支护立体结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1给出，本发明包括以下步骤：
1）钻孔：巷道内在距巷道1两帮0-1m处的巷道底板上采用钻机钻孔，钻孔深度为巷道底板至下部的软岩3与硬岩4顶板连接面的垂直距离，钻孔排距为注浆扩散半径的1-2倍，巷道每一帮钻孔打成一排，构成地下墙体5；
    2）埋设孔口管：钻机钻孔后，下入孔口管，然后用水泥-水玻璃双液浆固定孔口管，凝固3～4h，水、水泥重量比为1:0.5～0.75，水泥-水玻璃重量比为1:0.3-0.6，所述水玻璃是硅酸钠的水溶液；
3）底板注浆：孔口管埋设后，用钻机钻头扫孔，并钻进至软岩3与硬岩4顶板连接面为止，用注浆泵注入单液水泥浆，单液水泥浆的水、水泥重量比为1:0.5～0.75，注浆后的地下墙体5与软岩形成岩石结合体2，岩石结合体2与硬岩4构成抗压组合体，来抵抗巷道围岩带来的应力，以防止巷道沉降，达到防治底鼓之目的。
实施例1    
    1）钻孔：在距巷道1两帮0-1m处的巷道底板上采用ZQJJ-200/1.8型气动架柱式钻机钻孔，巷道底板至下部的软岩3与硬岩4顶板连接面的垂直距离为5m，注浆扩散半径为2-3m，巷道每一帮钻孔打成一排，连接成地下墙体5；
    2）埋设孔口管：用ZQJJ-200/1.8型气动架柱式钻机φ110mm钻头开孔至1.3-1.5m，下入φ108mm孔口管1m，然后用水泥-水玻璃双液浆固定孔口管，凝固3～4h，水泥采用P.C32.5复合硅酸盐水泥，水、水泥重量比为1:0.5～0.75，水泥-水玻璃重量比为1:0.3-0.6，所述水玻璃是硅酸钠（Na2O·nSiO2）的水溶液，水玻璃为38～40°Bé（波美度)；
3）底板注浆：孔口管埋设后，用ZQJJ-200/1.8型气动架柱式钻机φ75mm钻头扫孔，每次钻进1.5m，钻进至软岩3与硬岩4顶板连接面为止，用ZBQ-15/6型气动注浆泵注入单液水泥浆，单液水泥浆的水、水泥重量比为1:0.5～0.75，注浆后的地下墙体5与软岩形成岩石结合体2，岩石结合体2与硬岩4构成一个抗压组合体，来抵抗巷道围岩带来的应力，以防止巷道沉降，达到防治底鼓之目的。
    由上述可知，本发明采用在巷道内两帮下部的软岩内注浆，以软岩底板下部的硬岩作为基座，在巷道壁帮下部成排钻孔注浆，连成一道注浆改造结石墙体，结石墙体下部与硬岩基座接触，使其成为组合体，结石墙体上部与巷道两帮周围受力硬岩岩层接触。以巷道底板软岩至底板软岩下部硬岩基座的距离，作为底板注浆钻孔孔深的设计依据，以注浆溶液在底板软岩层中的渗透范围，作为排距的设计依据，通过底板钻孔注浆，使底板下部注浆软岩形成新硬度的结合体。基座硬岩的硬度高于底板软岩的硬度。
本发明的使用情况是，为防治底鼓的产生，以巷道底板软岩至底板软岩下部硬岩基座的距离，作为底板注浆钻孔孔深，以注浆溶液在底板软岩层中的扩散半径的1-2倍，作为钻孔排距，通过巷道两帮下部一定区域内的底板钻孔注浆，使注浆材料与底板软岩结合，形成新的岩石结合体，提高底板岩体的抗压能力，让巷道两帮或其中一帮在新的岩石结合体上时，不发生明显的形变。让巷道在底板注浆改造后，把主要的围岩应力，转移到底板下部硬度较大的岩层内，本发明利用底板软岩下部的硬岩作为承压基座，在巷道两帮下部与硬岩之间建立地下墙体，支撑巷道两帮的受力岩层。注浆后的地下墙体与软岩形成岩石结合体，岩石结合体下部与硬岩基座接触，构成一个抗压组合体，岩石结合体上部与巷道两帮周围受力硬岩岩层接触，以抵抗巷道围岩应力，使巷道不发生向下的位移和偏移，防止底鼓的发生。
具体施工时：
（1）注浆前先压清水5～10分钟，冲洗裂隙通道，提高注浆效果。
（2）注浆采用低—高—低档位,防止高档位注浆突然上压影响注浆效果。
（3）加固套管时可用水泥、水玻璃双液浆，正常注浆时使用水泥浆单液注浆，若要加速浆液凝固，可添加适量的水玻璃。
（4）相邻两孔注浆孔不能同时钻孔，可以间隔一个施工，用以作为对相邻注浆孔扩散情况的观察孔。
本发明是注浆区域与已形成的底板软岩下部的硬岩结合，承受巷道两帮外2-3m岩体的应力，将压力转移到抗压能力更强的，软岩底板下部的硬岩上。有针对性的对底板主要受力部位进行注浆加固，若巷道底板只有一帮是在软岩内，还可在软岩侧进行单排施工。与现有技术相比，应用本发明方法简单，施工针对性强，可节省不必要的工程浪费，效果较显著，本发明施工后使巷道底鼓速度放缓或者不再底鼓。
本发明方法科学合理，有效解决了底鼓现象，成本低，使用效果好，大大提高了工作效率，降低了工程量，是底板注浆方法上的创新，具有良好的经济和社会效益。

Claims (2)

1.   一种底板注浆方法，其特征在于，包括以下步骤：       
    1）钻孔：在距巷道(1)两帮0-1m处的巷道底板上采用钻机钻孔，钻孔深度为巷道底板至下部的软岩(3)与硬岩(4)顶板连接面的垂直距离，钻孔排距为注浆扩散半径的1-2倍，巷道每一帮钻孔打成一排，构成地下墙体(5)；
    2）埋设孔口管：钻机钻孔后，下入孔口管，然后用水泥-水玻璃双液浆固定孔口管，凝固3～4h，水、水泥重量比为1:0.5～1.2，水泥-水玻璃重量比为1:0.3-0.6，所述水玻璃是硅酸钠的水溶液；
3）底板注浆：孔口管埋设后，用钻机钻头扫孔，并钻进至软岩(3)与硬岩(4)顶板连接面为止，用注浆泵注入单液水泥浆，单液水泥浆的水、水泥重量比为1:0.5～0.75，注浆后的地下墙体(5)与软岩形成岩石结合体(2)，岩石结合体(2)与硬岩(4)构成抗压组合体，来抵抗巷道围岩带来的应力，以防止巷道沉降，达到防治底鼓之目的。
2.根据权利要求1所述的底板注浆方法，其特征在于，包括以下步骤：
    1）钻孔：在距巷道(1)两帮0-1m处的巷道底板上采用ZQJJ-200/1.8型气动架柱式钻机钻孔，巷道底板至下部的软岩(3)与硬岩(4)顶板连接面的垂直距离为5m，注浆扩散半径为2-3m，巷道每一帮钻孔打成一排，连接成地下墙体(5)；
    2）埋设孔口管：用ZQJJ-200/1.8型气动架柱式钻机φ110mm钻头开孔至1.3-1.5m，下入φ108mm孔口管1m，然后用水泥-水玻璃双液浆固定孔口管，凝固3～4h，水泥采用P.C32.5复合硅酸盐水泥，水、水泥重量比为1:0.5～0.75，水泥-水玻璃重量比为1:0.3-0.6，所述水玻璃是硅酸钠的水溶液，水玻璃为38～40°Bé；
3）底板注浆：孔口管埋设后，用ZQJJ-200/1.8型气动架柱式钻机φ75mm钻头扫孔，每次钻进1.5m，钻进至软岩(3)与硬岩(4)顶板连接面为止，用ZBQ-15/6型气动注浆泵注入单液水泥浆，单液水泥浆的水、水泥重量比为1:0.5～0.75，注浆后的地下墙体(5)与软岩形成岩石结合体(2)，岩石结合体(2)与硬岩(4)构成一个抗压组合体，来抵抗巷道围岩带来的应力，以防止巷道沉降，达到防治底鼓之目的。
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