CN105275481A - 新型高效围岩注浆加固方法 - Google Patents

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王军
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Abstract

本发明公开了一种新型高效围岩注浆加固方法,采用多孔注浆分流器实施高效注浆方法;多孔注浆分流器将注浆泵的单股浆液分流到不同钻孔,其前端连接注浆泵出浆管,后端连接多个钻孔注浆管,实现浆液等压分流;每个巷道断面设置6~8个注浆孔,注浆孔间距1.5~2.0m,排距3~5m,注浆孔深度不低于6m,钻孔分封孔段与注浆段,采用不同直径钻头成孔,封孔段为大孔,注浆段为小孔,方便使用封孔器,封孔长度1~2m,分流管流出的浆液通过高压进浆管进入封孔器,最终通过注浆管注入围岩裂隙。可实现全断面高压大流量多孔同时注浆,成倍提高现有围岩注浆效率,高压大流量提高围岩注浆加固效果。

Description

新型高效围岩注浆加固方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种围岩注浆加固技术,尤其涉及一种新型高效围岩注浆加固方法。
背景技术
[0002] 常规围岩注浆加固技术通常采用单孔注浆技术,注浆压力低于4MPa,相邻钻孔注浆量差别大,注浆系统不稳定。以上特点导致常规围岩注浆加固的效率低,月进尺量小,人工成本居高不下;同时注浆效果差;表现为围岩胶结差或胶结不均匀导致整体承载力不足。常规技术费时费力,支护效果差,因此,有必要研究出一种新的围岩注浆加固技术。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种注浆效率高、加固效果好的新型高效围岩注浆加固方法。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0005] 本发明的新型高效围岩注浆加固方法,其特征在于:
[0006] 采用多孔注浆分流器实施高效注浆方法;
[0007] 所述多孔注浆分流器包括主体管,所述主体管上设有分流管、进口流量表、机械压力表、数显压力表、溢流阀、出口流量表、流量控制阀,所述分流管与多个钻孔的注浆管连接;
[0008] 所述多孔注浆分流器将注浆栗的单股浆液分流到不同钻孔,其前端连接注浆栗出浆管,后端连接多个钻孔注浆管,实现浆液等压分流;
[0009] 所述高效注浆方法包括:
[0010] 每个巷道断面设置6〜8个注浆孔,注浆孔间距1.5〜2.0m,排距3〜5m,注浆孔深度不低于6m,钻孔分封孔段与注浆段,采用不同直径钻头成孔,封孔段为大孔,注浆段为小孔,方便使用封孔器,封孔长度1〜2m,分流管流出的浆液通过高压进浆管进入封孔器,最终通过注浆管注入围岩裂隙。
[0011] 由上述本发明提供的技术方案可以看出,本发明实施例提供的新型高效围岩注浆加固方法,采用多孔、大流量及高压的高效围岩注浆加固新技术,巷道围岩钻孔后安装注浆管,使用注浆分流系统连接多个钻孔,连接高压注浆栗,实现全断面高压大流量多孔同时注浆,成倍提高现有围岩注浆效率,高压大流量提高围岩注浆加固效果。
附图说明
[0012]图1为为本发明实施例中高效注浆特性曲线图。
[0013] 图2为本发明实施例中高效注浆钻孔分布示意图。
[0014] 图3本发明实施例中多孔注浆分流器的结构示意图。
具体实施方式
[0015] 下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
[0016] 本发明的新型高效围岩注浆加固方法,其较佳的具体实施方式是:
[0017] 采用多孔注浆分流器实施高效注浆方法;
[0018] 所述多孔注浆分流器包括主体管,所述主体管上设有分流管、进口流量表、机械压力表、数显压力表、溢流阀、出口流量表、流量控制阀,所述分流管与多个钻孔的注浆管连接;
[0019] 所述多孔注浆分流器将注浆栗的单股浆液分流到不同钻孔,其前端连接注浆栗出浆管,后端连接多个钻孔注浆管,实现浆液等压分流;
[0020] 所述高效注浆方法包括:
[0021 ] 每个巷道断面设置6〜8个注浆孔,注浆孔间距1.5〜2.0m,排距3〜5m,注浆孔深度不低于6m,钻孔分封孔段与注浆段,采用不同直径钻头成孔,封孔段为大孔,注浆段为小孔,方便使用封孔器,封孔长度1〜2m,分流管流出的浆液通过高压进浆管进入封孔器,最终通过注浆管注入围岩裂隙。
[0022] 所述分流管与主体管的浆液进入方向成45°角。
[0023] 本发明在深入研究围岩注浆加固技术的基础上,提出了多孔、大流量及高压的高效围岩注浆加固新技术。巷道围岩钻孔后安装注浆管,使用注浆分流系统连接多个钻孔,连接高压注浆栗,实现全断面高压大流量多孔同时注浆,成倍提高现有围岩注浆效率,高压大流量提高围岩注浆加固效果。
[0024] 具体实施例:
[0025] (1)高效围岩注浆原理
[0026] 如图1所示,根据注浆栗工作原理,排浆压力减小可以提高排浆量,全断面多孔高效注浆技术利用该原理,一方面由单孔注浆改为多孔注浆,增加注浆通道,相应的注浆压力会降低,注浆量会增加;另一方面,采用大流量注浆栗,设计专用分流器,在保压作用下保证持续大流量注浆。
[0027] (2)多孔注浆分流器
[0028] 多孔注浆分流器将注浆栗的单股浆液分流到不同钻孔,其前端连接注浆栗出浆管,后端连接多个钻孔注浆管,实现浆液等压分流。
[0029] 如图2所示,多孔注浆分流器包括主体管1、分流管2、进口流量表3、机械压力表
4、数显压力表5、溢流阀6、出口流量表7、流量控制阀8。
[0030] 整个注浆系统包括搅拌桶、注浆栗、出浆管、分流器、钻孔进浆管和注浆管连接端。出浆管连接注浆栗与分流器,分流器将单股浆液分流到不同进浆管,进浆管连接分流器与钻孔内的注浆管。浆液由分流器主体管1进入,由分流管2分流后进入钻孔,分流管与浆液进入方向成45°焊接,降低浆液运行阻力最小,保压期间的溢流浆液由溢流阀6排除后回收。进口流量表3可以记录进入浆液总量或单位时间进入浆液量,用于核算围岩总注浆量,分析加固效果;机械压力表4和数显压力表5同时记录主体管内注浆压力,机械表性能可靠,数显表读数方便,两者互补;溢流阀6用于保压期间的浆液溢流,防止高压浆液过度劈裂围岩;出口流量表7用于记录浆液溢出量,与进口流量表3的差值即为围岩吃浆量;流量控制阀8为备用部分。
[0031] (3)高效注浆技术工艺
[0032] 如图3所示,每个巷道断面设置6〜8个注浆孔,注浆孔间距1.5〜2.0m,排距3〜5m,注浆孔深度不低于6m。
[0033] 钻孔分封孔段与注浆段,采用不同直径钻头成孔,封孔段为大孔,注浆段为小孔,方便使用封孔器,封孔长度1〜2m。分流管2流出的浆液通过高压进浆管9进入封孔器10,最终通过注浆管11注入围岩裂隙。
[0034] 该技术工艺主要分以下步骤:
[0035] 第一步,根据注浆方案钻孔,钻孔深度与直径必须满足要求并保持孔内通畅。
[0036] 第二步,安装注浆管并完成封孔,注浆管与封孔器丝扣连接并配套使用,封孔器位于钻孔封孔段,向起胀胶囊内注水实现封孔,起胀部分不短于lm ;注浆管一般分两段,靠近孔底的注楽管一端钻排楽孔,直径6〜10mm。
[0037] 第三步,连接注浆系统,搅拌桶、注浆栗、分流器、封孔器与注浆管,注浆试验验证管路通畅。
[0038] 第四步,实施高效围岩注浆,注浆系统初期会低压运行,后注浆压力逐渐上升,保持设计压力不变,完成既定注浆量或注浆时间。
[0039] 第五步,一个断面注浆结束,拆卸钻孔口注浆管路,保留封孔器至浆液凝固,准备下一个钻孔断面。
[0040] 本发明使用自主研制的多孔注浆分流器,可以实现多钻孔同时注浆(一般6〜10孔),大大提高了注浆工作效率。
[0041] 多孔注浆分流器具有如下特点:
[0042] ①将一股浆液分流为多股浆液,浆液压力无损失,进出浆液流量匹配,结构设计合理,功能良好,满足使用要求。
[0043] ②分流器带有流量表和压力表,流量表可以随时记录注浆瞬时流量总量,压力表可随时记录当前注浆压力;流量表与压力表匹配使用,可以随时调节注浆系统,保证注浆加固效果最优。
[0044] 本发明提出了多孔、大流量及高压注浆技术,设计了分流系统主要部件分流器,并形成高效注浆加固工艺。该技术具有如下特点:
[0045] ①多孔同时注浆与单孔注浆相比,浆液渗流范围大,浆液渗流压力小,注浆系统压力小,注浆栗工作负荷小,容易实现低压大流量,整个系统耗能少,节约电费。
[0046] ②多孔注浆可以提高注浆工作效率,缩短工程耗时,降低成本。
[0047] ③围岩裂隙发育复杂且不均匀,多孔注浆可以实现浆液流动自平衡,裂隙充填密实完整,围岩整体加固效果好。
[0048] 以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种新型高效围岩注浆加固方法,其特征在于,采用多孔注浆分流器实施高效注浆方法; 所述多孔注浆分流器包括主体管,所述主体管上设有分流管、进口流量表、机械压力表、数显压力表、溢流阀、出口流量表、流量控制阀,所述分流管与多个钻孔的注浆管连接; 所述多孔注浆分流器将注浆栗的单股浆液分流到不同钻孔,其前端连接注浆栗出浆管,后端连接多个钻孔注浆管,实现浆液等压分流; 所述高效注浆方法包括: 每个巷道断面设置6〜8个注浆孔,注浆孔间距1.5〜2.0m,排距3〜5m,注浆孔深度不低于6m,钻孔分封孔段与注浆段,采用不同直径钻头成孔,封孔段为大孔,注浆段为小孔,方便使用封孔器,封孔长度1〜2m,通过多孔注浆分流器中分流管流出的浆液通过高压进浆管进入封孔器,最终通过注浆管注入围岩裂隙。
2.根据权利要求1所述的新型高效围岩注浆加固方法,其特征在于,所述多孔注浆分流器中分流管与主体管的浆液进入方向成45°角。
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