CN113958324B - 一种注浆加固巷道底板打深部钻孔的方法 - Google Patents
一种注浆加固巷道底板打深部钻孔的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113958324B CN113958324B CN202111215374.1A CN202111215374A CN113958324B CN 113958324 B CN113958324 B CN 113958324B CN 202111215374 A CN202111215374 A CN 202111215374A CN 113958324 B CN113958324 B CN 113958324B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bottom plate
- grouting
- drilling
- roadway
- deep
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 title claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 12
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 3
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 claims description 3
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 4
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/001—Improving soil or rock, e.g. by freezing; Injections
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/04—Lining with building materials
- E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/001—Improving soil or rock, e.g. by freezing; Injections
- E21D9/002—Injection methods characterised by the chemical composition used
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Road Signs Or Road Markings (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
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
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 (3)
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的施工，浅部注浆钻孔的深度为1.5-2m，浅部注浆钻孔间距为900-1200mm，浅部注浆钻孔的直径为40mm-100mm；
（B）在浅部注浆钻孔内安设高水材料专用注浆管，并使注浆管露出巷道底板平面的长度不小于500mm，此时完成了注浆管的安装工序；
（C）安装底板注浆管后检查浅部注浆钻孔的孔口是否完整，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；
（D）底板注浆孔口管埋设后，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，并且吸收底板大量的水份完成加固底板的过程，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；
（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进行深部钻孔施工，深部钻孔相邻排之间的排距为0.5-5m；每排中相邻深部钻孔之间的间距为0.5m-5m，所述深部钻孔用于安装加固巷道底板的固定装置。
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。
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，所述固定装置包括底板锚杆、锚索。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111215374.1A CN113958324B (zh) | 2021-10-19 | 2021-10-19 | 一种注浆加固巷道底板打深部钻孔的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111215374.1A CN113958324B (zh) | 2021-10-19 | 2021-10-19 | 一种注浆加固巷道底板打深部钻孔的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113958324A CN113958324A (zh) | 2022-01-21 |
| CN113958324B true CN113958324B (zh) | 2024-05-07 |
Family
ID=79465417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111215374.1A Active CN113958324B (zh) | 2021-10-19 | 2021-10-19 | 一种注浆加固巷道底板打深部钻孔的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113958324B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114439514A (zh) * | 2022-02-14 | 2022-05-06 | 中煤能源研究院有限责任公司 | 一种防治煤矿巷道底鼓注浆加固方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1057825A (zh) * | 1990-06-28 | 1992-01-15 | 中国矿业大学北京研究生部 | 矿用高水固化支护材料 |
| CN102230382A (zh) * | 2011-05-20 | 2011-11-02 | 中国矿业大学 | 一种底板渐进掩护增压式注浆加固技术 |
| CN102322273A (zh) * | 2011-05-20 | 2012-01-18 | 中国矿业大学 | 一种巷道底板锚注一体化加固方法 |
| CN102926774A (zh) * | 2012-11-20 | 2013-02-13 | 安徽理工大学 | 用于巷道底臌治理的注锚工艺 |
| CN106522983A (zh) * | 2017-01-10 | 2017-03-22 | 山东科技大学 | 防治强吸水膨胀软岩巷道底鼓的方法 |
| WO2018233149A1 (zh) * | 2017-06-23 | 2018-12-27 | 中国矿业大学 | 一种泥质软岩巷道分区多粒度的注浆加固方法 |
| CN113482664A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-10-08 | 华能铜川照金煤电有限公司西川煤矿分公司 | 压力集中区围岩注浆加固方法 |
-
2021
- 2021-10-19 CN CN202111215374.1A patent/CN113958324B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1057825A (zh) * | 1990-06-28 | 1992-01-15 | 中国矿业大学北京研究生部 | 矿用高水固化支护材料 |
| CN102230382A (zh) * | 2011-05-20 | 2011-11-02 | 中国矿业大学 | 一种底板渐进掩护增压式注浆加固技术 |
| CN102322273A (zh) * | 2011-05-20 | 2012-01-18 | 中国矿业大学 | 一种巷道底板锚注一体化加固方法 |
| CN102926774A (zh) * | 2012-11-20 | 2013-02-13 | 安徽理工大学 | 用于巷道底臌治理的注锚工艺 |
| CN106522983A (zh) * | 2017-01-10 | 2017-03-22 | 山东科技大学 | 防治强吸水膨胀软岩巷道底鼓的方法 |
| WO2018233149A1 (zh) * | 2017-06-23 | 2018-12-27 | 中国矿业大学 | 一种泥质软岩巷道分区多粒度的注浆加固方法 |
| CN113482664A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-10-08 | 华能铜川照金煤电有限公司西川煤矿分公司 | 压力集中区围岩注浆加固方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113958324A (zh) | 2022-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112855223B (zh) | 一种煤巷穿越采空区壁后-超前帷幕空间一体化注浆方法 | |
| CN104790978B (zh) | 小净距立体交叉隧道环形导坑施工方法 | |
| CN107035387B (zh) | 一种强烈动压影响下巷道围岩控制方法 | |
| CN105952475B (zh) | 一种煤矿残采区冒落废巷注浆加固工艺与方法 | |
| CN111305876A (zh) | 深部巷道锚固-劈裂注浆-水力压裂卸压协同控制方法 | |
| CN103061785B (zh) | 巷道破碎涌水围岩钻孔套管隔压渗透封固注浆装置所采用的注浆工艺 | |
| CN108915736B (zh) | 强富水弱胶结含水层下掘进巷道的水害防治方法 | |
| CN108678772A (zh) | 一种用于富水砂砾层巷道的多级层次支护装置及其施工方法 | |
| CN107288657A (zh) | 地下工程顶部弱胶结岩体渗透破坏区注浆综合控制方法 | |
| CN105804767B (zh) | 一种煤矿含水巷道的围岩支护施工方法及围岩支护结构 | |
| CN104481560A (zh) | 巷道顶板含水层治理方法 | |
| RU2537711C1 (ru) | Способ сооружения тоннелей в структурно-неустойчивых грунтах с карстовыми явлениями и/или суффозионными процессами | |
| CN114233385B (zh) | 一种斜井井筒突泥涌水的治理方法 | |
| CN110939404A (zh) | 煤矿巷道破碎围岩顶板水力切缝卸压装置及卸压方法 | |
| CN108194132A (zh) | 一种墩式连拱式采空区处理方法 | |
| CN112832802B (zh) | 一种针对非对称压力的大底板块支护结构及支护方法 | |
| CN107339122A (zh) | 一种钢管柱处理采空区工法 | |
| CN102011591A (zh) | 深井工作面注浆工艺 | |
| CN108386193A (zh) | 一种端头坚硬完整性顶板化学膨胀压裂卸压方法 | |
| CN115419384B (zh) | 一种采动覆岩完全破断型的含水层动态注浆截流堵水方法 | |
| CN109779663A (zh) | 沿空留巷分区协同控制方法 | |
| CN109707422A (zh) | 一种沿空送巷小煤柱高压注浆加固支护方法 | |
| CN111287769A (zh) | 一种隧道围岩超前注浆加固结构及其施工方法 | |
| CN113958324B (zh) | 一种注浆加固巷道底板打深部钻孔的方法 | |
| Tian et al. | Study on the deformation failure mechanism and coupling support technology of soft rock roadways in strong wind oxidation zones |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |