專利名稱：軟巖巷道注漿與全長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力底板錨索綜合支護(hù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軟巖巷道支護(hù)的方法，特別是一種軟巖巷道注漿與全長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力底板錨索綜合支護(hù)的方法。
背景技術(shù)：
煤礦井下巷道安全可靠的支護(hù)是確保礦井正常生產(chǎn)的基礎(chǔ)，為確保松軟破碎困難 條件下的巷道支護(hù)安全，人們研究開發(fā)了高地應(yīng)力條件高強(qiáng)度的巷道支護(hù)理論與技術(shù)，有 效地解決了軟巖巷道的頂板和兩幫的支護(hù)問(wèn)題，但底臌問(wèn)題至今沒(méi)有得到很好的解決。目 前，國(guó)內(nèi)普遍缺乏對(duì)各類軟巖巷道底板的支護(hù)和加強(qiáng)處理，加之巷道積水的長(zhǎng)期作用，底板 巖石軟化程度更大，使得巷道底板成為整個(gè)巷道支護(hù)系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)之一，實(shí)踐告訴我們 礦區(qū)巷道收斂變形主要是由于底臌造成的，底臌量往往占頂板移近量的主要部分；現(xiàn)時(shí)控 制底臌大都采用金屬反拱加混凝土的方法，由于錨桿長(zhǎng)度小、錨固力低，對(duì)已經(jīng)形成較大破 壞變形的巷道圍巖，底板錨桿內(nèi)著力點(diǎn)很難形成，不能有效抵抗底板深部圍巖傳遞的壓力， 因而不能有效控制底臌；傳統(tǒng)使用的預(yù)應(yīng)力錨索是先注漿后張拉，錨索的預(yù)緊力主要集中 在較短范圍內(nèi)錨索上，其深部較大范圍內(nèi)的錨索則沒(méi)有形成預(yù)應(yīng)力，不能在錨索全長(zhǎng)范圍 內(nèi)形成預(yù)應(yīng)力，錨索深部的錨固力是在相應(yīng)深部巖層變形后才產(chǎn)生的，變形量越大，錨索的 受力也越大，但錨索錨固力的產(chǎn)生是建立在以巖層變形為代價(jià)的基礎(chǔ)上的，不屬于主動(dòng)支 護(hù)，因而也不能充分發(fā)揮錨索的整個(gè)效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有的用金屬反拱加混凝土的方法、錨桿長(zhǎng)度 小、錨固力低不能有效控制底臌的弊端，而提供用底板錨索鉆機(jī)在底板上鉆孔、用風(fēng)動(dòng)雙液 注漿泵與波雷因化學(xué)加固材料在底板上的錨索注漿、能保證在全長(zhǎng)范圍內(nèi)具有較高的預(yù)應(yīng) 力、可實(shí)現(xiàn)錨索對(duì)破碎巖層的主動(dòng)支護(hù)、有效控制巷道底板變形的一種軟巖巷道注漿與全 長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力底板錨索綜合支護(hù)的方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是這種軟巖巷道注漿與全長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力底 板錨索綜合支護(hù)的方法，其特點(diǎn)是它可通過(guò)下述八個(gè)步驟進(jìn)行a、首先用底板錨索鉆機(jī)對(duì)巷道底板進(jìn)行鉆孔，鉆孔深度根據(jù)底板地質(zhì)情況設(shè)計(jì)確 定，最深為20米；b、在鉆孔內(nèi)安裝組合錨索；C、將裝有組合錨索的鉆孔底部下注漿管，并用風(fēng)動(dòng)雙液注漿泵注入一定量化學(xué)加 固漿液波雷因；d、在距鉆孔孔口向下一段距離處設(shè)置麻繩/編織物，待封孔時(shí)阻擋漿液用；e、當(dāng)波雷因漿液完全凝固后安裝托盤、鎖具，對(duì)組合錨索進(jìn)行初次張拉，在安裝托 盤前應(yīng)預(yù)留一定間隙，以便利后面工序中封孔、注漿的操作；f、再向鉆孔內(nèi)下注漿管，注漿管下口設(shè)置在鉆孔的中間部位、麻繩/編織物之上，并對(duì)鉆孔孔口進(jìn)行封孔；g、使用風(fēng)動(dòng)雙液注漿泵通過(guò)注漿管向鉆孔內(nèi)注入化學(xué)漿液波雷因，到設(shè)計(jì)壓力；h、待漿液凝固后，對(duì)組合錨索進(jìn)行最終張拉，至設(shè)計(jì)錨固值，完成施工。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的另一技術(shù)方案是這種軟巖巷道注漿與全長(zhǎng)預(yù)應(yīng) 力底板錨索綜合支護(hù)的方法所使用的設(shè)備，其特點(diǎn)是所述的全長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力底板錨索它包括 有組合錨索、托盤、鎖具，鉆孔設(shè)置在巷道底板上，巷道底板上設(shè)有托盤，托盤上設(shè)有鎖具、 組合錨索。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的又一技術(shù)方案是這種軟巖巷道注漿與全長(zhǎng)預(yù) 應(yīng)力底板錨索綜合支護(hù)的方法所使用的設(shè)備，其特點(diǎn)是所述的組合錨索它包括有組合套 (5、5’)，鋼絞線，導(dǎo)向帽，組合套通過(guò)鋼絞線與另一組合套相連，另一組合套通過(guò)鋼絞線與 導(dǎo)向帽相連。本發(fā)明所提供的這種軟巖巷道注漿與全長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力底板錨索綜合支護(hù)的方法，它與 過(guò)去使用的小孔徑錨索有很大不同，它采用注漿的方法將預(yù)應(yīng)力錨索的一端固定在巷道底 板深部圍巖中，然后進(jìn)行初次張拉，張拉后錨索具有一定的預(yù)應(yīng)力，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行鉆孔 全長(zhǎng)范圍內(nèi)的高壓注漿，待漿液凝固后，再對(duì)組合錨索進(jìn)行最后張拉，至設(shè)計(jì)的錨固值，這 樣的施工方法能保證錨索在全長(zhǎng)范圍內(nèi)具有較高的預(yù)應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)了錨索對(duì)破碎巖層的主動(dòng) 支護(hù)，巖體壓力載荷便通過(guò)錨索被傳遞到深部穩(wěn)定的巖體，深部穩(wěn)定的巖層自潛能得到充 分發(fā)揮，從而可以有效控制巷道底板變形。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供的軟巖巷道注漿與全長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力底板錨索綜合支護(hù)的 方法所使用的全長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力底板錨索結(jié)構(gòu)示意圖之一。圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供的軟巖巷道注漿與全長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力底板錨索綜合支護(hù)的 方法所使用的全長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力底板錨索結(jié)構(gòu)示意圖之二。圖3為本發(fā)明實(shí)施例所提供的軟巖巷道注漿與全長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力底板錨索綜合支護(hù)的 方法所使用的全長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力底板錨索所述的組合錨索結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1 3，本發(fā)明實(shí)施例所提供的這種軟巖巷道注漿與全長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力底板錨索 綜合支護(hù)的方法，它可通過(guò)下述八個(gè)步驟進(jìn)行a、首先用底板錨索鉆機(jī)對(duì)巷道底板進(jìn)行鉆孔1，鉆孔1深度根據(jù)底板地質(zhì)情況設(shè) 計(jì)確定，最深為20米；b、在鉆孔1內(nèi)安裝組合錨索2 ；C、將裝有組合錨索2的鉆孔1底部下注漿管，并用風(fēng)動(dòng)雙液注漿泵注入一定量化 學(xué)加固漿液波雷因；d、在距鉆孔1孔口向下一段距離處設(shè)置麻繩/編織物，待封孔時(shí)阻擋漿液用；e、當(dāng)波雷因漿液完全凝固后安裝托盤3、鎖具4，對(duì)組合錨索2進(jìn)行初次張拉，在安 裝托盤3前應(yīng)預(yù)留一定間隙，以便利后面工序中封孔、注漿的操作；f、再向鉆孔1內(nèi)下注漿管，注漿管下口設(shè)置在鉆孔1的中間部位、麻繩/編織物之上，并對(duì)鉆孔1孔口進(jìn)行封孔；g、使用風(fēng)動(dòng)雙液注漿泵通過(guò)注漿管向鉆孔1內(nèi)注入化學(xué)漿液波雷因，到設(shè)計(jì)壓 力；h、待漿液凝固后，對(duì)組合錨索2進(jìn)行最終張拉，至設(shè)計(jì)錨固值，完成施工。所述的全長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力底板錨索它包括有組合錨索2、托盤3、鎖具4，鉆孔1設(shè)置在巷 道底板上，巷道底板上設(shè)有托盤3，托盤3上設(shè)有鎖具4、組合錨索2。所述的組合錨索2它包括有組合套(5、5’)，鋼絞線6，導(dǎo)向帽7，組合套5通過(guò)鋼 絞線6與組合套5’相連，組合套5’通過(guò)鋼絞線6與導(dǎo)向帽7相連。
所述的底板錨索鉆機(jī)是由河北同成礦業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的，其性能指標(biāo)如下①主機(jī)型號(hào)ZQJ_300/1.1型②使用巖種f = 8 16③鉆孔直徑90 IOOmm④鉆孔深度20m⑤使用風(fēng)壓0. 5 0. 7MPa⑥耗氣量12m3/min⑦鉆具一次推進(jìn)700mm⑧鉆具回轉(zhuǎn)速度(空載)110 I6Orpm⑨主機(jī)長(zhǎng)度X高度1614X2460mm⑩主機(jī)總重量400kg (含膠管、附件)所述的波雷因化學(xué)材料是由河北同成礦業(yè)科技有限公司研制的有機(jī)高分子雙液 注漿材料，該漿液具有較高的粘合力和較好的機(jī)械性能，與巖層有較好的親合力，固結(jié)體的 柔韌性能承受一定的地層變形，材料注入巖層后，低粘度混合物保持幾秒鐘，滲透進(jìn)入細(xì)小 的裂縫膨脹，目前已應(yīng)用于煤礦井下，其波雷因性能指標(biāo)如下①初凝時(shí)間10 15S②終凝時(shí)間50 60S③固結(jié)體密度400 1250kg/m3④抗壓強(qiáng)度3O 5OMPa⑤阻燃性能阻燃氧指數(shù)大于26%⑥粘接強(qiáng)度30 50MPa⑦漿液密度1200kg/m3⑧菜液粘度225 300m Pa. s⑨雙液混合比1 1⑩膨脹倍數(shù)1 3所述的風(fēng)動(dòng)雙液注漿泵也是由河北同成礦業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的，其性能指標(biāo)如下①主機(jī)型號(hào)ZBQ_5/12型②壓力比65 1③最大排量20L/min④供氣壓力0. 2 0. 6MPa⑤耗氣量3m3/min
權(quán)利要求
一種軟巖巷道注漿與全長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力底板錨索綜合支護(hù)的方法，其特征在于它可通過(guò)下述八個(gè)步驟進(jìn)行a、首先用底板錨索鉆機(jī)對(duì)巷道底板進(jìn)行鉆孔(1)，鉆孔(1)深度根據(jù)底板地質(zhì)情況設(shè)計(jì)確定，最深為20米；b、在鉆孔(1)內(nèi)下組合錨索(2)；c、將裝有組合錨索(2)的鉆孔(1)底部下注漿管，并用風(fēng)動(dòng)雙液注漿泵注入一定量化學(xué)加固漿液波雷因；d、在距鉆孔(1)孔口向下一段距離處設(shè)置麻繩/編織物，待封孔時(shí)阻擋漿液用；e、當(dāng)波雷因漿液完全凝固后安裝托盤(3)、鎖具(4)，對(duì)組合錨索(2)進(jìn)行初次張拉，在安裝托盤(3)前應(yīng)預(yù)留一定間隙，以便利后面工序中封孔、注漿的操作；f、再向鉆孔(1)內(nèi)下注漿管，注漿管下口設(shè)置在鉆孔(1)的中間部位、麻繩/編織物之上，并對(duì)鉆孔(1)孔口進(jìn)行封孔；g、使用風(fēng)動(dòng)雙液注漿泵通過(guò)注漿管向鉆孔(1)內(nèi)注入化學(xué)漿液波雷因，到設(shè)計(jì)壓力；h、待漿液凝固后，對(duì)組合錨索(2)進(jìn)行最終張拉，至設(shè)計(jì)錨固值，完成施工。
2.為實(shí)施權(quán)利要求1的方法步驟所使用的設(shè)備，其特征在于所述的全長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力底板 錨索它包括有組合錨索(1)、托盤(3)、鎖具(4)，鉆孔(1)設(shè)置在巷道底板上，巷道底板上設(shè) 有托盤(3)，托盤(3)上設(shè)有鎖具(4)、組合錨索(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2軟巖巷道注漿與全長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力底板錨索綜合支護(hù)方法的設(shè)備，其特征 在于所述的組合錨索(2)它包括有組合套(5、5’)，鋼絞線(6)，導(dǎo)向帽(7)，組合套(5)通 過(guò)鋼絞線(6)與組合套(5’ )相連，組合套(5’ )通過(guò)鋼絞線(6)與導(dǎo)向帽(7)相連。
全文摘要
一種軟巖巷道注漿與全長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力底板錨索綜合支護(hù)的方法，它采用注漿的方法將預(yù)應(yīng)力錨索的一端固定在巷道底板深部圍巖中，然后進(jìn)行初次張拉，張拉后錨索具有一定的預(yù)應(yīng)力，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行鉆孔全長(zhǎng)范圍內(nèi)的高壓注漿，待漿液凝固后，再對(duì)組合錨索進(jìn)行最后張拉，至設(shè)計(jì)的錨固值，這樣的施工方法能保證錨索在全長(zhǎng)范圍內(nèi)具有較高的預(yù)應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)了錨索對(duì)破碎巖層的主動(dòng)支護(hù)，可以有效控制巷道底板變形。
文檔編號(hào)E21D20/00GK101871353SQ201010204599
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者宋彥波 申請(qǐng)人:宋彥波