CN113958324A - 一种注浆加固巷道底板打深部钻孔的方法 - Google Patents

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张桐桐
刘思
李德贤
李凤
卢苏君
张鹏强
孙文杰
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Abstract

本发明公开了一种注浆加固巷道底板打深部钻孔的方法，通过对需加固打深孔的底板岩体先进行1.5‑2m的浅部注浆钻孔施工，在注浆钻孔中安装底板注浆管，然后将高水材料通过高压注浆注入钻孔中，通过高水材料浆液的扩散以及吸水性充填巷道底板下部钻孔周围岩体里的空隙和孔隙并吸收底板岩层大量的水，改变底板岩体的硬度及整体性，使其加固，有利于深部钻孔的施工，然后进行深部钻孔；重复完成下一个巷道截面的深部钻孔；本发明能改善巷道底板下方的围岩强度以及含水率，从而为底板深部锚索钻孔提供了有利条件，同时解决巷道底板加固以及底鼓变形的问题，因此有效保证煤巷后续的安全开采。

Description

一种注浆加固巷道底板打深部钻孔的方法
技术领域
本发明涉及一种巷道底板钻孔的方法，具体涉及一种注浆加固巷道底板打深部钻孔的方法。
背景技术
目前，随着开采深度和生产地质条件复杂性的加大，越来越多矿井都面临巷道底鼓难题，在深部高应力巷道底鼓量甚至达800-1500mm，巷道被全部破坏，巷道底鼓如同顶板、两帮的大变形一样，是威胁巷道正常运行的必须解决的问题。
在深部高应力下，巷道围岩在高应力的作用下表现出软岩的特征，并且底板往往由于含水的原因，现有钻孔装置及方法在这种条件下打深部孔时时产生大量岩屑难以排出，并且与底板中的水结合形成屑泥堵塞钻孔，影响钻孔质量，难以直接进行钻孔的施工以及后续的底板锚杆、锚索安装，不能对底板进行支护加固并且容易发生底板突水事故，因此亟需研究一种更加安全高效且成本较低的底板打深部钻孔的方法，使其不仅能吸收底板岩石中所含的水分并且能对底板进行加固防止巷道底鼓。
发明内容
针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种注浆加固巷道底板打深部钻孔的方法，不仅能对吸收底板岩石中所含的水分，而且能充填巷道底板下部钻孔周围岩体里的空隙和孔隙来加固底板防治巷道底鼓，从而保证煤矿的安全开采。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种注浆加固巷道底板打深部钻孔的方法，具体包括以下步骤：
(A)对巷道掘进完成后，在巷道内一个断面向底板用钻机进行浅部注浆钻孔施工，钻孔深度为1.5-2m，钻孔间距为900-1200mm；
(B)在浅部注浆钻孔内安设高水材料注浆管，所述高水材料注浆管露出巷道底板平面的长度大于等于500mm；
(C)安装高水材料注浆管后，用液浆固定高水材料注浆管，凝固2-3h；
(D)高水材料注浆管埋设后，用钻机钻头扫孔，以大于2.5个静水压力用高压注浆泵向高水材料注浆管内注入高水材料浆液并封孔，封孔时间为1小时；
(E)沿巷道走向距离钻孔的终端排距1000-1500mm的位置，重复步骤(A)至(D)，再次完成一个断面底板的注浆加固；直至完成整条巷道的底板注浆加固；
(F)底板注浆加固后，在浅部注浆钻孔附近采用钻机加工用于加固巷道底板、防止底鼓的若干排深部钻孔。
优选地，所述浅部注浆钻孔的直径为40mm-100mm。
优选地，所述高水材料为甲料浆、乙料浆按质量比为1:1的比例配成。
优选地，所述甲料浆采用质量比为10：1的甲料和加甲料混合后形成的甲料混合物，以甲料混合物与水按照质量比为1.5-2:1的比例混合搅拌后形成；所述乙料浆采用质量比为10：1的乙料和加乙料混合后形成的乙料混合物，以乙料混合物与水按照质量比为1.5-2:1的比例混合搅拌后形成。
优选地，所述深部钻孔用于安装加固巷道底板的固定装置。
优选地，所述固定装置包括底板锚杆、锚索。
优选地，相邻排的深部钻孔之间的排距为0.5-5m；同一排相邻的深部钻孔之间的间距为0.5m-5m。
本发明的有益效果在于：。
本发明方法简单，使用方便，具有广泛的实用性；本发明通过对需加固打深孔的含水较多或软弱围岩的底板岩体先进行浅部注浆管钻孔施工，在浅部注浆管钻孔中安装底板注浆管，然后进一步将高水材料通过高压注浆泵注入注浆管中加固巷道底板，有利于深部钻孔的施工，然后在浅部注浆管钻孔的附近施工用于固定巷道底板所需要的深部钻孔；本方法通过高水材料注浆充填巷道底板下部浅部注浆管钻孔周围岩体里的空隙和孔隙并吸收底板岩层大量的水，从而改变底板岩体的硬度及整体性，使其加固有利于深部钻孔的施工，并且能够形成深部和浅部围岩的相互支撑，形成互为承载体的耦合加固支护新技术；本发明能改善巷道底板下方的围岩强度以及含水率，从而为底板深部钻孔提供了有利条件，同时解决巷道底板加固以及底鼓变形的问题，因此能够有效保证煤巷后续的安全开采。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施后底板注浆加固打深部钻孔示意图；
图2是本发明底板注浆加固打深部钻孔平面示意图；
图中：1、巷道；2、高水材料注浆管；3、浅部注浆钻孔；4、注浆扩散范围；5、深部钻孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图2所示，本发明提供一种注浆加固巷道底板打深部钻孔的方法，
具体包括以下步骤：
(A)对巷道掘进完成后，在巷道1内一个断面向底板用钻机进行浅部钻孔3的施工，钻孔3的深度为1.5-2m，钻孔间距为900-1200mm；
(B)在浅部注浆钻孔内安设高水材料专用注浆管2，并使注浆管2露出巷道底板平面的长度不小于500mm，此时完成了注浆管2的安装工序；
(C)安装底板注浆管2后检查孔口3是否完整，然后用液浆固定孔口管，凝固2-3h，使孔口完全封闭防止浆液回流到巷道1；
(D)底板注浆孔口管2埋设后，用钻机钻头扫孔，以大于2.5个静水压力用高压注浆泵注入高水材料浆液并封孔，封孔时间为1小时，使高水材料在底板充分流动，注浆后高水材料浆液充填底板岩石的裂隙形成注浆扩散范围4，并且吸收底板大量的水份完成加固底板的过程；
(E)沿巷道走向距离钻孔的终端排距1000-1500mm的位置，重复步骤(A)至(D)，再次完成一个断面底板的注浆加固；如此重复，直至完成整条巷道1的底板注浆加固；
(F)底板注浆加固后，在浅部钻孔3附近采用钻机进行锚杆锚索等所需要的深部钻孔5施工，相邻排之间的排距为0.5-5m；每排中相邻深部钻孔5之间的间距为0.5m-5m，用来安装底板锚杆、锚索等加固巷道1底板防治底鼓。
所述浅部注浆钻孔3的直径在40mm-100mm范围内；在这个范围内的钻孔直径最合适，若钻孔直径过大会导致施工不便且浪费注浆材料；若钻孔直径太小会注浆材料流量过小影响注浆材料流动速度，从而增加了该工序的时间。
所述的高水材料为甲料浆、乙料浆按质量比为1:1的比例配成，所述甲料浆采用质量比为10：1的甲料和加甲料混合后形成的甲料混合物，以甲料混合物与水按照质量比为1.5-2:1的比例混合搅拌后形成；所述乙料浆采用质量比为10：1的乙料和加乙料混合后形成的乙料混合物，以乙料混合物与水按照质量比为1.5-2:1的比例混合搅拌后形成。
本实施例方法简单，使用方便，具有广泛的实用性；本实施例通过对需加固打深孔的含水较多或软弱围岩的底板岩体先进行浅部注浆管钻孔施工，在浅部注浆管钻孔中安装底板注浆管，然后进一步将高水材料通过高压注浆泵注入注浆管中加固巷道底板，有利于深部钻孔的施工，然后在浅部注浆管钻孔的附近施工用于固定巷道底板所需要的深部钻孔；本方法通过高水材料注浆充填巷道底板下部浅部注浆管钻孔周围岩体里的空隙和孔隙并吸收底板岩层大量的水，从而改变底板岩体的硬度及整体性，使其加固有利于深部钻孔的施工，并且能够形成深部和浅部围岩的相互支撑，形成互为承载体的耦合加固支护新技术；本发明能改善巷道底板下方的围岩强度以及含水率，从而为底板深部钻孔提供了有利条件，同时解决巷道底板加固以及底鼓变形的问题，因此能够有效保证煤巷后续的安全开采。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种注浆加固巷道底板打深部钻孔的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(A)对巷道掘进完成后，在巷道内一个断面向底板用钻机进行浅部注浆钻孔施工，钻孔深度为1.5-2m，钻孔间距为900-1200mm；
(B)在浅部注浆钻孔内安设高水材料注浆管，所述高水材料注浆管露出巷道底板平面的长度大于等于500mm；
(C)安装高水材料注浆管后，用液浆固定高水材料注浆管，凝固2-3h；
(D)高水材料注浆管埋设后，用钻机钻头扫孔，以大于2.5个静水压力用高压注浆泵向高水材料注浆管内注入高水材料浆液并封孔，封孔时间为1小时；
(E)沿巷道走向距离钻孔的终端排距1000-1500mm的位置，重复步骤(A)至(D)，再次完成一个断面底板的注浆加固；直至完成整条巷道的底板注浆加固；
(F)底板注浆加固后，在浅部注浆钻孔附近采用钻机加工用于加固巷道底板、防止底鼓的若干排深部钻孔。
2.如权利要求1所述的一种注浆加固巷道底板打深部钻孔的方法，其特征在于，所述浅部注浆钻孔的直径为40mm-100mm。
3.如权利要求1所述的一种注浆加固巷道底板打深部钻孔的方法，其特征在于，所述高水材料为甲料浆、乙料浆按质量比为1:1的比例配成。
4.如权利要求3所述的一种注浆加固巷道底板打深部钻孔的方法，其特征在于，所述甲料浆采用质量比为10：1的甲料和加甲料混合后形成的甲料混合物，以甲料混合物与水按照质量比为1.5-2:1的比例混合搅拌后形成；所述乙料浆采用质量比为10：1的乙料和加乙料混合后形成的乙料混合物，以乙料混合物与水按照质量比为1.5-2:1的比例混合搅拌后形成。
5.如权利要求1所述的一种注浆加固巷道底板打深部钻孔的方法，其特征在于，所述深部钻孔用于安装加固巷道底板的固定装置。
6.如权利要求5所述的一种注浆加固巷道底板打深部钻孔的方法，其特征在于，所述固定装置包括底板锚杆、锚索。
7.如权利要求1所述的一种注浆加固巷道底板打深部钻孔的方法，其特征在于，相邻排的深部钻孔之间的排距为0.5-5m；同一排相邻的深部钻孔之间的间距为0.5m-5m。
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