CN113153354A - 一种基于稳压留压注浆的支护方法及注浆控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于稳压留压注浆的支护方法，所述巷道的表面开设有锚杆孔，所述锚杆孔分别插入有第一注浆锚杆、第二注浆锚杆和第三注浆锚杆，所述巷道的表面喷射有砼喷层，所述砼喷层的侧面设置有第一支护层，所述第一支护层由第一注浆锚杆和钢丝绳组合而成，所述第一支护层的侧面设置有第二支护层，所述第二支护层由第二注浆锚杆和钢丝绳组合而成，所述第二支护层的侧面设置有第三支护层。本发明的有益效果：围岩体内的层理、节理和断层便被充分压密充实，形成均质同性的围岩圈体，大大提升了围岩的强度，橡胶块的露出则能通过对橡胶块的挤压实现锚杆的自固定，注浆结束后，通过第三弹簧的作用，使得挡板复位，实现稳压留压。

Description

一种基于稳压留压注浆的支护方法及注浆控制设备

技术领域

本发明涉及一种基于稳压留压注浆的支护方法及注浆控制设备，属于地下工程支护设备技术领域。

背景技术

矿井巷道与隧道等地下工程领域中，工程开挖后需进行支护，锚网支护和锚网喷支护为主流支护形式，得到了广泛应用。锚网支护和锚网喷支护中，锚杆为一个锚盘锚杆，网一般采用钢筋网、钢筋直径6至10mm、网孔大小100至200mm左右正方形网孔，喷层为喷射混凝土(喷砼)。锚网支护中钢筋没有混凝土保护层，一般用于服务年限短的地下工程；锚网喷支护在锚网支护的基础上增加喷砼层，一是放在地下工程开挖面围岩风化，二是为钢筋网提供混凝土保护层，三是提供支护壳体和一定支护抗力。

发明内容

随着近年来煤矿开采的深入，特别是穿越断层破碎带引发的透水、流变、喷冒问题越来越多，给巷道支护带了极大的困难，支护稳定问题越来越突出。锚注支护作为一种新的支护方式越来越受到重视，作为锚注支护不可或缺的注浆锚杆近年来有了很大的发展。利用空心锚杆兼作注浆管实现锚注一体化并能实现自固、控制注浆压力是注浆锚杆发展的方向。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种基于稳压留压注浆的支护方法，具体步骤如下：

步骤一：利用锚杆打眼机对巷道的表面打出若干组锚杆孔，且锚杆孔的深度设置成两种，而两种不同深度的锚杆孔交错设置，且在锚杆孔内分别放置第一注浆锚杆和第二注浆锚杆，且在巷道侧面与地面的夹角处斜向插入第三注浆锚杆，钻杆和钻头与注浆锚杆的直径相匹配；

步骤二：第一注浆锚杆和第二注浆锚杆以及第三注浆锚杆的结构相同，在将锚杆插入到锚杆孔内时，转动转动管，在转动管的作用下，使得橡胶块位于第一贯穿孔的正下方，卡块位于第二贯穿孔的正下方，且两者在其下方弹簧的作用下均裸露在固定管的外侧，利用橡胶块与岩壁间的挤压，以及卡块卡在岩壁的间隙上，对锚杆进行固定，若是卡块遇到岩壁，则卡块下方的弹簧处于压缩状态；

步骤三：在巷道支护采用强韧封层支护，具体支护结构如下：

A、顶部和帮部

四喷层，总厚度250mm；一喷层为初喷层，采用喷射砼支护，厚度为80mm；二喷层和三喷层均采用锚喷+钢丝绳联合支护，锚杆采用M24L2400mm等强锚杆，锚杆株排距为700mm×700mm，两层锚杆交错布置，总体株排距为350mm×350㎜，钢丝绳采用纵横交错布置，布置规格同锚杆布置；二喷层喷浆厚度为60mm，三喷层喷浆厚度为60m；四喷层采用锚注+金属网联合支护，锚杆采用φ25L2600mm型端锚内注浆锚杆，金属网采用钢筋方格网，网孔规格为100mm×100mm，喷浆厚度为50mm。所有喷射砼标号均不小于 C15；

B、底部

三喷层，总厚度200mm。一喷层为初喷层，采用喷射砼支护，厚度为80mm；二喷层采用锚注支护，注浆锚杆型号同一喷层，喷浆厚度为60mm；所有喷射砼标号均不小于C15；三喷层采用锚注+金属网联合支护，锚杆采用φ25L2200mm型端锚内注浆锚杆，金属网采用钢筋方格网，网孔规格为100mm×100mm，喷浆厚度为50mm；

步骤四：注浆材料采用单一水泥浆；为了提高浆液流动性、早强、高强，可适当添加复合早强高效减水剂，必要时可用双液注浆或化学浆，注浆选用QZB-50/6型或QR-152型气动注浆泵，确保工作泵压达到6Mpa以上；在对浆液进行搅拌时，采用自动搅拌桶，有困难时可用人工搅拌；根据围岩裂隙发育程度及止浆垫喷层结构强度，一般为1.5～2Mpa；堵水时应大于水压1.5～2倍；当注浆压力达到设计终压后，注浆10～15min后停止注浆；当注浆压力达不到设计终压时，进行常量注浆：一般注8～10袋后暂停注浆，换孔另注，2小时后再对该孔扫孔复注，再注5～10袋水泥后停止该孔注浆，换孔注浆；为了保证浆液的扩散半径，注浆浆液应尽可能采用单液浆，浆液水灰比可按0.6～0.8:1配比，如果不能满足施工要求，可根据注浆情况进行调整；如果单个钻孔吸浆量较大之后，可考虑注双液浆，双液浆水：水泥：水玻璃为0.7：1：0.02；要按照规定的间排距在巷壁上标出注浆孔的位置；注浆孔打好后，插入注浆锚杆，将孔口封严堵实；

步骤五：注浆前，注浆人员应佩戴好手套、眼镜等防护工具；注浆前将风、水管路、注浆设备及各种连接管路、闸阀、构件连接好，并认真检查注浆机具，保证注浆泵、混合器、孔口装置、管路及测试仪表运转正常，使用可靠。

步骤六：注浆采用孔口封闭全孔段稳压注浆方式；注浆按照自下而上的顺序进行，更能取得良好的注浆效果，并可以有效缩短注浆时间；注浆期间，维护工要不断检查注浆设备及管路的完好情况，保证注浆工作连续进行；注浆时浆液要充分搅拌。注浆泵司机和掌控混合器的放浆人员要随时观察压力表和孔口周围的巷壁，当注浆压力达到设计终压或巷壁出现异常时，立即停泵关阀并打开注浆泵卸浆阀给注浆泵卸压；

步骤七：当注浆达到设计要求后，停止注浆，关闭阀门停泵，拆除注浆机具、专用管线、专用连接件等并将其清理干净，存放好以备再用。

进一步的，所述巷道的表面开设有锚杆孔，所述锚杆孔分别插入有第一注浆锚杆、第二注浆锚杆和第三注浆锚杆，所述第一注浆锚杆和第二注浆锚杆间接设置，所述第三注浆锚杆设置在巷道侧面与地面的夹角处，所述巷道的表面喷射有砼喷层，所述砼喷层的侧面设置有第一支护层，所述第一支护层由第一注浆锚杆和钢丝绳组合而成，所述第一支护层的侧面设置有第二支护层，所述第二支护层由第二注浆锚杆和钢丝绳组合而成，所述第二支护层的侧面设置有第三支护层，所述第三支护层由第二注浆锚杆和金属网组合而成，所述巷道的地面上设置有地面支护层，通过将锚杆插入不同深度的锚杆孔以及在地面斜向下插入的锚杆，能够在进行注浆时，将不同深度的岩层完全由注浆液连接起来，形成一个完整体，避免在注浆过程中因为浆液对岩层的挤压而造成的岩层脱落。

进一步的，所述第一注浆锚杆、第二注浆锚杆和第三注浆锚杆结构相同，所述第一注浆锚杆的一端套接有托盘，所述托盘的侧面设置有垫圈和螺母，且垫圈和螺母均套接在第一注浆锚杆的侧面，对锚杆进行岩层外的固定。

进一步的，所述第一注浆锚杆的一端插入有异径接头，所述第一注浆锚杆通过异径接头与连接管连通，所述连接管由若干组小段管道组成，所述连接管的一端与搅拌桶连通，所述搅拌桶分别与贮浆桶和清水桶连通，所述连接管上在第一注浆锚杆与搅拌桶之间依次设置有球阀、第一快速接头、泄浆阀、压力表、第二快速接头和注浆泵。

进一步的，所述第一注浆锚杆的一端固定有固定管，所述固定管上开设有第一贯穿孔和第二贯穿孔所述固定管的内壁上开设有螺旋管道，第一贯穿孔的尺寸小于第二贯穿孔的尺寸，且第一贯穿孔和第二贯穿孔的设置与螺旋管道的螺旋度相匹配。

进一步的，所述第一注浆锚杆的一端套接有转动管，所述转动管的一端位于固定管内，所述转动管一端的侧面固定有连接块，所述连接块的侧面设置有限定条，且限定条位于螺旋管道内。

进一步的，所述连接块的侧面开设有空槽，所述空槽的底部固定有第一弹簧，所述第一弹簧的顶部固定有卡块，所述卡块的两端设置为尖锐头，卡块与第二贯穿孔的形状以及宽度相匹配。

进一步的，所述转动管的侧面开设有空腔，所述空腔的底部固定有第二弹簧，所述第二弹簧的顶端固定有橡胶块，橡胶块的形状和宽度与第一贯穿孔的形态和宽度。

进一步的，所述第一注浆锚杆上开设有注浆孔，所述第一注浆锚杆的内部固定有安装板，所述安装板的中间部位设置有挡板，所述挡板的中心处固定有连接杆。

进一步的，所述连接杆的一端开设有通槽，所述通槽的侧面开设有凹槽，所述通槽的内部固定有第三弹簧，所述第三弹簧的一端固定在固定板的侧面，所述固定板的两端固定在第一注浆锚杆的内壁上，在进行注浆时，浆液对挡板进行冲击，使得挡板对第三弹簧进行挤压，而第三弹簧完全收缩在通槽内，凹槽与固定板相吻合，形成对第三弹簧的保护，在注浆结束之后，锚杆内的浆液对挡板进行推动，实现自闭，使得浆脉保持充盈饱满状态，注浆泵给定的压力不致因浆液外溢泄压而造成降压，实现了留压稳压。

构建均质连续同性围岩特征巷道支护新体系，首先要具备技术先进的施工工艺。其初次支护必须具有强韧、密贴、密闭的功能，我们研发的强韧封层就是其最佳最关键的技术环节之一。

采用多层次锚杆、注浆锚杆，均匀地、不同深度地置入围岩中，每层注浆锚杆的外端悬挂相互连结的钢丝绳并喷施混凝土组成多喷层封层。

采用多层次锚杆与多喷层封层相匹配，每个喷层与各自的锚杆相组合，在岩体内形成多层次锚杆；加大单位岩体内的锚杆组合量密度(如原每平方米3根，现每平方米为8根，提高了近3倍)，经多次注入带压浆液使之充分胶结。锚杆的支护性能，成为由单一到组合结构，其各项强度性能指标得以成倍提高。

在锚注支护中，除了强调注浆效果外，锚杆关键作用也相当重要。构建均质同性支护圈体的一个关键环节就是加大单位岩体内锚杆的组合密度。因为随着锚杆间距的逐渐增大，锚杆围岩形成的挤压带范围逐渐减小，并且挤压带中的最小主应力也逐渐减小。根据经验及相关模型试验，当锚杆的间距小于600mm时，巷道周边围岩形成了连续的挤压带，当锚杆的间距为300～600mm时，相邻锚杆有明显的叠加作用区域。对于锚杆本身来说，由于密度的增大，锚杆本身所遭受的平均应力大幅减小。

当锚杆间距为1000mm时，巷道周边围岩形成了连续的挤压带减小，相邻锚杆有明显的叠加作用区域减小；当锚杆间距为1400mm时，巷道周边围岩未形成连续的挤压带，相邻锚杆没有明显的叠加作用区域。

从力学的角度来说，应力是作用在单位面积上的内力，而内力是构件分子之间产生的抵抗变形的力。

公式：应力＝内力/构件截面积

δ＝N/S

式中，δ为应力；N为内力；S为构件(锚杆)截面积

可见，由于锚杆密度的增大，锚杆的截面积也成倍增大，作用在锚杆上的应力成倍减小。因此锚杆的功能更加得以体现。

同时由于单位岩体内锚杆的组合密度加大，锚杆所形成的挤压带充分均匀叠加重合，这就使锚杆周边所控制的围岩高度均匀挤压，再加上稳压注浆的围岩胶结作用，围岩体内的层理、节理和断层便被充分压密充实，形成均质同性的围岩圈体，大大提升了围岩的强度。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、同时由于单位岩体内锚杆的组合密度加大，锚杆所形成的挤压带充分均匀叠加重合，这就使锚杆周边所控制的围岩高度均匀挤压，再加上稳压注浆的围岩胶结作用，围岩体内的层理、节理和断层便被充分压密充实，形成均质同性的围岩圈体，大大提升了围岩的强度；

2、通过在锚杆的一端设置有固定管和转动管，在转动管上设置有橡胶块和卡块，在将锚杆插入到锚杆孔时，旋转转动管，使得卡块和橡胶块分别通过第二贯穿孔和第一贯穿孔旋转至固定管的外侧，而卡块的两端设置为尖锐状态，能够通过岩块的间隙进行固定，若是碰到岩块，则对卡块进行挤压，避免露出，而橡胶块的露出则能通过对橡胶块的挤压实现锚杆的自固定，在注浆时，浆液对挡板进行挤压，使得挡板进行移动，在移动的过程中，第三弹簧完全收拢在通槽内，而固定板契合在凹槽内，对第三弹簧进行保护，在注浆结束后，通过第三弹簧的作用，使得挡板复位，实现稳压留压。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1是本发明一种基于稳压留压注浆的支护方法及注浆控制设备中支护结构图。

图2是本发明一种基于稳压留压注浆的支护方法及注浆控制设备中注浆结构图。

图3是本发明一种基于稳压留压注浆的支护方法及注浆控制设备中锚杆的结构图。

图4是本发明一种基于稳压留压注浆的支护方法及注浆控制设备图3的剖视图。

图5是本发明一种基于稳压留压注浆的支护方法及注浆控制设备图4中A处的局部放大图；

图6是锚杆间距分别为不同间距时，锚杆围岩形成的挤压带范围变化示意图；图中，图a为锚杆间距为600mm时的挤压带范围模拟示意图，图b为锚杆间距为100mm时的挤压带范围模拟示意图，图c为锚杆间距为1400mm时的挤压带范围模拟示意图，由此可见当锚杆的间距为600mm时，相邻锚杆的叠加作用区域明显优于图b和图c设置的锚杆距离。

图中标号：1、巷道；2、砼喷层；3、第一支护层；4、第二支护层；5、第三支护层；6、第一注浆锚杆；7、第二注浆锚杆；8、第三注浆锚杆；9、地面支护层；10、锚杆孔；11、托盘；12、垫圈； 13、螺母；14、连接管；15、异径接头；16、球阀；17、第一快速接头；18、泄浆阀；19、压力表；20、第二快速接头；21、注浆泵； 22、贮浆桶；23、搅拌桶；24、清水桶；25、注浆孔；26、固定管； 27、转动管；28、第一贯穿孔；29、第二贯穿孔；30、连接块； 31、螺旋管道；32、限定条；33、空槽；34、第一弹簧；35、卡块； 36、空腔；37、第二弹簧；38、橡胶块；39、安装板；40、固定板； 41、第三弹簧；42、连接杆；43、通槽；44、凹槽；45、挡板。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制，为了更好地说明本发明的具体实施方式，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的，基于本发明中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他具体实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1-6所示，一种基于稳压留压注浆的支护方法，具体步骤如下：

步骤一：利用锚杆打眼机对巷道1的表面打出若干组锚杆孔 10，且锚杆孔10的深度设置成两种，而两种不同深度的锚杆孔10 交错设置，且在锚杆孔10内分别放置第一注浆锚杆6和第二注浆锚杆7，且在巷道1侧面与地面的夹角处斜向插入第三注浆锚杆8，钻杆和钻头与注浆锚杆的直径相匹配；

步骤二：第一注浆锚杆6和第二注浆锚杆7以及第三注浆锚杆 8的结构相同，在将锚杆插入到锚杆孔10内时，转动转动管27，在转动管27的作用下，使得橡胶块38位于第一贯穿孔28的正下方，卡块35位于第二贯穿孔29的正下方，且两者在其下方弹簧的作用下均裸露在固定管26的外侧，利用橡胶块38与岩壁间的挤压，以及卡块35卡在岩壁的间隙上，对锚杆进行固定，若是卡块35遇到岩壁，则卡块35下方的弹簧处于压缩状态；

步骤三：在巷道1支护采用强韧封层支护，具体支护结构如下：

A、顶部和帮部

四喷层，总厚度250mm；一喷层为初喷层，采用喷射砼支护，厚度为80mm；二喷层和三喷层均采用锚喷+钢丝绳联合支护，锚杆采用M24L2400mm等强锚杆，锚杆株排距为700mm×700mm，两层锚杆交错布置，总体株排距为350mm×350㎜，钢丝绳采用纵横交错布置，布置规格同锚杆布置；二喷层喷浆厚度为60mm，三喷层喷浆厚度为60m；四喷层采用锚注+金属网联合支护，锚杆采用φ25L26002800mm型端锚内注浆锚杆，金属网采用钢筋方格网φ6mm 钢筋，网孔规格为100mm×100mm，喷浆厚度为50mm。所有喷射砼标号均不小于C15；

B、底部

三喷层，总厚度200mm。一喷层为初喷层，采用喷射砼支护，厚度为80mm；二喷层采用锚注支护，注浆锚杆型号同一喷层，喷浆厚度为60mm；所有喷射砼标号均不小于C15；三喷层采用锚注+金属网联合支护，锚杆采用φ25L2200mm型端锚内注浆锚杆，金属网采用钢筋方格网φ6mm钢筋，网孔规格为100mm×100mm，喷浆厚度为 50mm；

步骤四：注浆材料采用单一水泥浆；为了提高浆液流动性、早强、高强，可适当添加复合早强高效减水剂，必要时可用双液注浆或化学浆，注浆选用QZB-50/6型或QR-152型气动注浆泵21，确保工作泵压达到6Mpa以上考虑断层带水和水压准备一台电动注浆泵 21；在对浆液进行搅拌时，采用自动搅拌桶23，有困难时可用人工搅拌；根据围岩裂隙发育程度及止浆垫喷层结构强度，一般为 1.5～2Mpa；堵水时应大于水压1.5～2倍；当注浆压力达到设计终压后，注浆10～15min后停止注浆；当注浆压力达不到设计终压时，进行常量注浆：一般注8～10袋后暂停注浆，换孔另注，2小时后再对该孔扫孔复注，再注5～10袋水泥后停止该孔注浆，换孔注浆；为了保证浆液的扩散半径，注浆浆液应尽可能采用单液浆，浆液水灰比可按0.6～0.8:1配比，如果不能满足施工要求，可根据注浆情况进行调整；如果单个钻孔吸浆量较大之后，可考虑注双液浆，双液浆水：水泥：水玻璃为0.7：1：0.02还要参看玻美度；要按照规定的间排距在巷壁上标出注浆孔的位置；注浆孔打好后，插入注浆锚杆，将孔口封严堵实；

步骤五：注浆前，注浆人员应佩戴好手套、眼镜等防护工具；注浆前将风、水管路、注浆设备及各种连接管路、闸阀、构件连接好，并认真检查注浆机具，保证注浆泵21、混合器、孔口装置、管路及测试仪表运转正常，使用可靠。

步骤六：注浆采用孔口封闭全孔段稳压注浆方式；注浆按照自下而上的顺序进行，更能取得良好的注浆效果，并可以有效缩短注浆时间；注浆期间，维护工要不断检查注浆设备及管路的完好情况，保证注浆工作连续进行；注浆时浆液要充分搅拌。注浆泵21司机和掌控混合器的放浆人员要随时观察压力表19和孔口周围的巷壁，当注浆压力达到设计终压或巷壁出现异常时，立即停泵关阀并打开注浆泵21卸浆阀给注浆泵21卸压；

步骤七：当注浆达到设计要求后，停止注浆，关闭阀门停泵，拆除注浆机具、专用管线、专用连接件等并将其清理干净，存放好以备再用。

所述巷道1的表面开设有锚杆孔10，所述锚杆孔10分别插入有第一注浆锚杆6、第二注浆锚杆7和第三注浆锚杆8，所述第一注浆锚杆6和第二注浆锚杆7间接设置，所述第三注浆锚杆8设置在巷道1侧面与地面的夹角处，所述巷道1的表面喷射有砼喷层2，所述砼喷层2的侧面设置有第一支护层3，所述第一支护层3由第一注浆锚杆6和钢丝绳组合而成，所述第一支护层3的侧面设置有第二支护层4，所述第二支护层4由第二注浆锚杆7和钢丝绳组合而成，所述第二支护层4的侧面设置有第三支护层5，所述第三支护层5由第二注浆锚杆7和金属网组合而成，所述巷道1的地面上设置有地面支护层9。

所述第一注浆锚杆6、第二注浆锚杆7和第三注浆锚杆8结构相同，所述第一注浆锚杆6的一端套接有托盘11，所述托盘11的侧面设置有垫圈12和螺母13，且垫圈12和螺母13均套接在第一注浆锚杆6的侧面，所述第一注浆锚杆6的一端插入有异径接头 15，所述第一注浆锚杆6通过异径接头15与连接管14连通，所述连接管14由若干组小段管道组成，所述连接管14的一端与搅拌桶 23连通，所述搅拌桶23分别与贮浆桶22和清水桶24连通，所述连接管14上在第一注浆锚杆6与搅拌桶23之间依次设置有球阀 16、第一快速接头17、泄浆阀18、压力表19、第二快速接头20和注浆泵21。

所述第一注浆锚杆6的一端固定有固定管26，所述固定管26 上开设有第一贯穿孔28和第二贯穿孔29，所述固定管26的内壁上开设有螺旋管道31，所述第一注浆锚杆6的一端套接有转动管27，所述转动管27的一端位于固定管26内，所述转动管27一端的侧面固定有连接块30，所述连接块30的侧面设置有限定条32，且限定条32位于螺旋管道31内，所述连接块30的侧面开设有空槽33，所述空槽33的底部固定有第一弹簧34，所述第一弹簧34的顶部固定有卡块35，所述卡块35的两端设置为尖锐头。

所述转动管27的侧面开设有空腔36，所述空腔36的底部固定有第二弹簧37，所述第二弹簧37的顶端固定有橡胶块38，所述第一注浆锚杆6上开设有注浆孔25，所述第一注浆锚杆6的内部固定有安装板39，所述安装板39的中间部位设置有挡板45，所述挡板 45的中心处固定有连接杆42，所述连接杆42的一端开设有通槽 43，所述通槽43的侧面开设有凹槽44，所述通槽43的内部固定有第三弹簧41，所述第三弹簧41的一端固定在固定板40的侧面，所述固定板40的两端固定在第一注浆锚杆6的内壁上。

需要说明的是，本发明为一种基于稳压留压注浆的支护方法及注浆控制设备，在使用时，利用锚杆打眼机对巷道1的表面打出若干组锚杆孔10，且锚杆孔10的深度设置成两种，而两种不同深度的锚杆孔10交错设置，且在锚杆孔10内分别放置第一注浆锚杆6 和第二注浆锚杆7，且在巷道1侧面与地面的夹角处斜向插入第三注浆锚杆8，钻杆和钻头与注浆锚杆的直径相匹配，第一注浆锚杆 6和第二注浆锚杆7以及第三注浆锚杆8的结构相同，在将锚杆插入到锚杆孔10内时，转动转动管27，在转动管27的作用下，使得橡胶块38位于第一贯穿孔28的正下方，卡块35位于第二贯穿孔 29的正下方，且两者在其下方弹簧的作用下均裸露在固定管26的外侧，利用橡胶块38与岩壁间的挤压，以及卡块35卡在岩壁的间隙上，对锚杆进行固定，若是卡块35遇到岩壁，则卡块35下方的弹簧处于压缩状态，先对巷道1采用喷射砼支护，厚度为80mm；在通过采用锚喷+钢丝绳联合进行两层支护，两层锚杆交错布置，钢丝绳采用纵横交错布置，布置规格同锚杆布置，再采用锚注+金属网联合支护，对地面先采用喷射砼支护，在采用锚注支护，注浆锚杆型号同一喷层，最后采用锚注+金属网联合支护，在进行注浆准备，注浆结束后，锚杆内的浆液对挡板45进行挤压，使得挡板45复位，避免浆液的泄露，实现稳压留压。

以上为本发明较佳的实施方式，以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化以及改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种基于稳压留压注浆的支护方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一：利用锚杆打眼机对巷道（1）的表面打出若干组锚杆孔（10），且锚杆孔（10）的深度设置成两种，而两种不同深度的锚杆孔（10）交错设置，且在锚杆孔（10）内分别放置第一注浆锚杆（6）和第二注浆锚杆（7），且在巷道（1）侧面与地面的夹角处斜向插入第三注浆锚杆（8），钻杆和钻头与注浆锚杆的直径相匹配；

步骤二：第一注浆锚杆（6）和第二注浆锚杆（7）以及第三注浆锚杆（8）的结构相同，在将锚杆插入到锚杆孔（10）内时，转动转动管（27），在转动管（27）的作用下，使得橡胶块（38）位于第一贯穿孔（28）的正下方，卡块（35）位于第二贯穿孔（29）的正下方，且两者在其下方弹簧的作用下均裸露在固定管（26）的外侧，利用橡胶块（38）与岩壁间的挤压，以及卡块（35）卡在岩壁的间隙上，对锚杆进行固定，若是卡块（35）遇到岩壁，则卡块（35）下方的弹簧处于压缩状态；

步骤三：在巷道（1）支护采用强韧封层支护，具体支护结构如下：

A、顶部和帮部

四喷层，总厚度250mm；一喷层为初喷层，采用喷射砼支护，厚度为80mm；二喷层和三喷层均采用锚喷+钢丝绳联合支护，锚杆采用M24L2400mm等强锚杆，锚杆株排距为700mm×700mm，两层锚杆交错布置，总体株排距为350mm×350㎜，钢丝绳采用纵横交错布置，布置规格同锚杆布置；二喷层喷浆厚度为60mm，三喷层喷浆厚度为60m；四喷层采用锚注+金属网联合支护，锚杆采用φ25L2600（2800）mm型端锚内注浆锚杆，金属网采用钢筋方格网（φ6mm钢筋），网孔规格为100mm×100mm，喷浆厚度为50mm；

所有喷射砼标号均不小于C15；

B、底部

三喷层，总厚度200mm；

一喷层为初喷层，采用喷射砼支护，厚度为80mm；二喷层采用锚注支护，注浆锚杆型号同一喷层，喷浆厚度为60mm；所有喷射砼标号均不小于C15；三喷层采用锚注+金属网联合支护，锚杆采用φ25L2200mm型端锚内注浆锚杆，金属网采用钢筋方格网（φ6mm钢筋），网孔规格为100mm×100mm，喷浆厚度为50mm；

步骤四：注浆材料采用单一水泥浆；为了提高浆液流动性、早强、高强，可适当添加复合早强高效减水剂，必要时可用双液注浆或化学浆，注浆选用QZB-50/6型或QR-152型气动注浆泵（21），确保工作泵压达到6Mpa以上（考虑断层带水和水压准备一台电动注浆泵（21））；在对浆液进行搅拌时，采用自动搅拌桶（23），有困难时可用人工搅拌；根据围岩裂隙发育程度及止浆垫喷层结构强度，一般为1.5～2Mpa；堵水时应大于水压1.5～2倍；当注浆压力达到设计终压后，注浆10～15min后停止注浆；当注浆压力达不到设计终压时，进行常量注浆：一般注8～10袋后暂停注浆，换孔另注，2小时后再对该孔扫孔复注，再注5～10袋水泥后停止该孔注浆，换孔注浆；为了保证浆液的扩散半径，注浆浆液应尽可能采用单液浆，浆液水灰比可按0.6～0.8:1配比，如果不能满足施工要求，可根据注浆情况进行调整；如果单个钻孔吸浆量较大之后，可考虑注双液浆，双液浆水：水泥：水玻璃为0.7：1：0.02（还要参看玻美度）；要按照规定的间排距在巷壁上标出注浆孔的位置；注浆孔打好后，插入注浆锚杆，将孔口封严堵实；

步骤五：注浆前，注浆人员应佩戴好手套、眼镜等防护工具；注浆前将风、水管路、注浆设备及各种连接管路、闸阀、构件连接好，并认真检查注浆机具，保证注浆泵（21）、混合器、孔口装置、管路及测试仪表运转正常，使用可靠；

步骤六：注浆采用孔口封闭全孔段稳压注浆方式；注浆按照自下而上的顺序进行，更能取得良好的注浆效果，并可以有效缩短注浆时间；注浆期间，维护工要不断检查注浆设备及管路的完好情况，保证注浆工作连续进行；注浆时浆液要充分搅拌；

注浆泵（21）司机和掌控混合器的放浆人员要随时观察压力表（19）和孔口周围的巷壁，当注浆压力达到设计终压或巷壁出现异常时，立即停泵关阀并打开注浆泵（21）卸浆阀给注浆泵（21）卸压；

步骤七：当注浆达到设计要求后，停止注浆，关闭阀门停泵，拆除注浆机具、专用管线、专用连接件等并将其清理干净，存放好以备再用。

2.根据权利要求1所述的一种基于稳压留压的注浆控制设备，其特征在于：所述巷道（1）的表面开设有锚杆孔（10），所述锚杆孔（10）分别插入有第一注浆锚杆（6）、第二注浆锚杆（7）和第三注浆锚杆（8），所述第一注浆锚杆（6）和第二注浆锚杆（7）间接设置，所述第三注浆锚杆（8）设置在巷道（1）侧面与地面的夹角处，所述巷道（1）的表面喷射有砼喷层（2），所述砼喷层（2）的侧面设置有第一支护层（3），所述第一支护层（3）由第一注浆锚杆（6）和钢丝绳组合而成，所述第一支护层（3）的侧面设置有第二支护层（4），所述第二支护层（4）由第二注浆锚杆（7）和钢丝绳组合而成，所述第二支护层（4）的侧面设置有第三支护层（5），所述第三支护层（5）由第二注浆锚杆（7）和金属网组合而成，所述巷道（1）的地面上设置有地面支护层（9）。

3.根据权利要求1所述的一种基于稳压留压的注浆控制设备，其特征在于：所述第一注浆锚杆（6）、第二注浆锚杆（7）和第三注浆锚杆（8）结构相同，所述第一注浆锚杆（6）的一端套接有托盘（11），所述托盘（11）的侧面设置有垫圈（12）和螺母（13），且垫圈（12）和螺母（13）均套接在第一注浆锚杆（6）的侧面。

4.根据权利要求1所述的一种基于稳压留压的注浆控制设备，其特征在于：所述第一注浆锚杆（6）的一端插入有异径接头（15），所述第一注浆锚杆（6）通过异径接头（15）与连接管（14）连通，所述连接管（14）由若干组小段管道组成，所述连接管（14）的一端与搅拌桶（23）连通，所述搅拌桶（23）分别与贮浆桶（22）和清水桶（24）连通，所述连接管（14）上在第一注浆锚杆（6）与搅拌桶（23）之间依次设置有球阀（16）、第一快速接头（17）、泄浆阀（18）、压力表（19）、第二快速接头（20）和注浆泵（21）。

5.根据权利要求1所述的一种基于稳压留压的注浆控制设备，其特征在于：所述第一注浆锚杆（6）的一端固定有固定管（26），所述固定管（26）上开设有第一贯穿孔（28）和第二贯穿孔（29），所述固定管（26）的内壁上开设有螺旋管道（31）。

6.根据权利要求1所述的一种基于稳压留压的注浆控制设备，其特征在于：所述第一注浆锚杆（6）的一端套接有转动管（27），所述转动管（27）的一端位于固定管（26）内，所述转动管（27）一端的侧面固定有连接块（30），所述连接块（30）的侧面设置有限定条（32），且限定条（32）位于螺旋管道（31）内。

7.根据权利要求6所述的一种基于稳压留压的注浆控制设备，其特征在于：所述连接块（30）的侧面开设有空槽（33），所述空槽（33）的底部固定有第一弹簧（34），所述第一弹簧（34）的顶部固定有卡块（35），所述卡块（35）的两端设置为尖锐头。

8.根据权利要求6所述的一种基于稳压留压的注浆控制设备，其特征在于：所述转动管（27）的侧面开设有空腔（36），所述空腔（36）的底部固定有第二弹簧（37），所述第二弹簧（37）的顶端固定有橡胶块（38）。

9.根据权利要求1所述的一种基于稳压留压的注浆控制设备，其特征在于：所述第一注浆锚杆（6）上开设有注浆孔（25），所述第一注浆锚杆（6）的内部固定有安装板（39），所述安装板（39）的中间部位设置有挡板（45），所述挡板（45）的中心处固定有连接杆（42）。

10.根据权利要求9所述的一种基于稳压留压注浆的注浆控制设备，其特征在于：所述连接杆（42）的一端开设有通槽（43），所述通槽（43）的侧面开设有凹槽（44），所述通槽（43）的内部固定有第三弹簧（41），所述第三弹簧（41）的一端固定在固定板（40）的侧面，所述固定板（40）的两端固定在第一注浆锚杆（6）的内壁上。

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