深淺孔與高低壓耦合注漿工藝制造技術

本發明專利技術公開了一種深淺孔與高低壓耦合注漿工藝，適用于礦山巷道，隧道等地下工程的注漿加固，尤其適用于巷道軟弱破碎圍巖的注漿加固。耦合注漿工藝先用鉆頭在圍巖體上進行鉆孔，先鉆出一淺孔；然后在所述淺孔內插入孔口管，并進行封孔，所述孔口管靠近巖面端連接球形閥門，球形閥門與注漿裝置連接；在所述孔口管安設完成后，并對圍巖巖面進行復噴；通過孔口管進行低壓淺孔注漿；低壓淺孔注漿后，卸掉注漿裝置，采用鉆頭在上述孔口管內進行掃孔，形成深孔；再通過孔口管進行高壓深孔注漿；注漿完成后對圍巖進行再次噴漿，以形成對孔口管的保護。其工藝簡單、安全、成本低、加固效果顯著。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種注漿工藝，尤其是一種適用于巷道軟弱破碎圍巖的注漿加固的深淺孔與高低壓耦合注漿工藝。屬礦山巷道，隧道等地下工程注漿加固

技術介紹
隨著大規模的礦山開采和采深的加大，軟弱破碎圍巖巷道支護問題日益突出，如淮北、淮南、龍口、徐州、鐵法、肥城、棗莊等地區的礦區。軟巖巷道一般具有圍巖松軟破碎、流變性大；來壓時間快、初期變形量大、持續時間長；圍巖遇水易于崩解、強度急劇降低等特點。如采用不適當的維護措施，巷道圍巖變形愈加劇烈，最終將導致巷道破壞，探索軟巖巷道合理支護方式成為亟待解決的重大問題。砌碹、金屬支架等均屬于被動支護，若僅依靠支護本身強度，很難承受高地應力的作用。錨桿、錨索雖被認為是主動支護，但因錨固的巖體為一些破碎或松散巖體，圍巖的可錨性較差，很難滿足深部軟巖巷道的支護要求。此外，砌碹、金屬支架成本高，施工速度慢、變形或破壞后維修較為困難，而大直徑長錨桿、長錨索等支護方式既需專用設備，且大量使用時支護成本高，施工速度慢，不能大量用于我國軟巖巷道支護。傳統注漿加固采用 淺孔注漿，或淺孔與深孔注漿管間隔布置，打孔、安裝注漿管的數量多，淺孔與深孔注漿時壓力難以把握，若注漿壓力太小，則向破碎圍巖中注入的漿液太小，就不能有效地將破碎圍巖膠結起來，若注漿壓力太大，往往造成對巖體的劈裂破碎，在圍巖周邊形成裂隙，造成漿液從圍巖表面溢出。綜上所述，開發一種高效、可操作、經濟的，針對巷道等地下工程軟弱破碎圍巖進行加固的注漿工藝很有必要。
技術實現思路
技術問題:本專利技術的目的是克服已有技術中的不足，提供一種工藝簡單、安全、成本低、加固效果顯著的深淺孔與高低壓耦合注漿工藝。技術方案:本專利技術的深淺孔與高低壓耦合注漿工藝，包含以下步驟: a、首先在圍巖體內鉆一個淺孔； b、在淺孔內插入孔口，并進行封孔，將孔口管外露端與注漿管相連接； c、向孔口周圍的巖面噴射混凝土，使孔口周圍的巖面對孔口管形成封閉層； d、打開注漿控制閥門，通過孔口管向淺孔內進行壓力控制在2MPa 3MPa的低壓淺孔注漿，使漿液充分滲入到淺孔周圍的巖土體內； e、低壓淺孔注漿完成后，低壓淺孔注漿:Γ7天后，卸掉注漿管，采用鉆頭經孔口管向內進行掃孔，將淺孔改變為一個深孔；深孔的深度根據圍巖松動圈大小及圍巖破碎程度確定; f、深孔注漿完成后退鉆，連接注漿管，通過孔口管向深孔內進行漿液壓力控制在3MPa^5MPa的高壓深孔注漿，使漿液充分滲入到深孔周圍的巖土體內，并與淺孔周圍的漿液耦合，加固巖土體，注漿材料以稀水泥漿液為主，若圍巖裂隙較小，采用超細水泥或化學漿液； g、深孔注漿完成3 7天后，卸掉 注漿管，對圍巖進行再次復噴混凝土，復噴混凝土的厚度為30mnT50mm，對圍巖進行封閉，防止注入孔內的漿液滲出，并保證孔口管￠)的外露長度不少于30 mm。所述的淺孔深度為2000mnT3000mm,淺孔直徑為40mnT60mm ； 所述的孔口管長度為500mnTl000mm，直徑為30mnT40mm ； 所述噴射混凝土的強度等級為C25飛30 ； 所述低壓淺孔注漿漿液采用水泥漿液或水泥-水玻璃復合漿液； 所述深孔的深度為SOOOmnr^OOOmm,鉆孔直徑為ZOmnr^Omm。有益效果:本專利技術針對破碎松軟圍巖、大松動圈圍巖注漿效果尤為顯著，首先，通過低壓淺孔與高壓深孔分次注漿的有效結合，采用低壓淺孔與高壓深孔同管分次注漿，對破碎嚴重的松動圈外圍進行加固，先通過低壓淺孔充填注漿，采用較小的注漿壓力，保證噴層不破裂防止漿液溢出，將淺部圍巖中的裂隙、縫隙充填起來，相當于形成一個較厚的止漿墻，可為深孔高壓注漿提供保證；之后再采用較高的注漿壓力，進行高壓深孔注漿，通過高壓深孔注漿對深部圍巖細微裂隙進行注漿加固，擴大注漿加固體的范圍，將松動圈范圍內的破碎圍巖體都膠結起來，提供圍巖的固有強度與穩定性。從根本上改變破碎圍巖的力學特性，提高其自承能力；另外，在結合錨桿(索)加固后，將錨桿壓縮拱、錨索深部承載圈等形成的內外圈承載結構有效地組合在一起，最終形成一個高強度、高剛度的多層錨殼組合拱結構，擴大了支護體系的承載范圍，共同維持了巷道軟弱破碎圍巖的長期穩定與安全。附圖說明: 圖1為本專利技術的鉆孔示意 圖2為本專利技術的鉆孔安放套管示意 圖3為本專利技術的淺孔注漿示意 圖4為本專利技術的深孔形成示意 圖5為本專利技術的深孔注漿示意 圖6為本專利技術噴射混凝土封孔示意圖。圖中:1_鉆機，2-鉆桿，3-圍巖體，4-鉆頭，5-快速接頭，6-孔□管，7-錨固劑，8-混凝土，9-淺孔，10-漿液，11-注漿軟管，12-進漿閥，13-泄壓閥，14-漿液擴散區域，15-深孔，16-封孔混凝土。具體實施方式: 下面結合附圖對本專利技術的一個實施例作進一步的描述: 本專利技術的深淺孔與高低壓耦合注漿工藝: a、啟動 鉆機I，使帶有鉆頭4的鉆桿2在圍巖體3內鉆一個淺孔9，鉆孔深度根據松動圈大小及圍巖破碎程度而定，所述的淺孔9深度為2000mnT3000mm,淺孔直徑為40mnT60mm ； b、在淺孔9內插入孔口管6，并進行封孔，采用錨固劑7固定，并用絲綿或快硬水泥等進行封孔，孔口管6的長度為500mnTl000mm，直徑為30mnT40mm，采用鋼管加工制作，孔口管6的外露端連接進漿閥12、泄壓閥13和快速接頭5，且進漿閥12與注漿軟管11連接； C、在孔口管6安設完成后，對巖面進行復噴，向孔口周圍的巖面噴射混凝土 8，使孔口周圍的巖面對孔口管6形成封閉層；所述噴射混凝土 8的強度等級為C25飛30，復噴混凝土厚度30mnT50mm,并保證孔口管6外露長度不少于30 mm,以便后期進行注衆加固； d、進行低壓淺孔注漿，連接注漿裝置注漿軟管11、進漿閥12，然后啟動注漿泵，打開進漿閥12，通過孔口管6向淺孔9內進行低壓淺孔注漿，注漿壓力控制在2MPa 3MPa，使漿液充分滲入到淺孔9周圍的圍巖體3內；通過漿液10擴散充填裂隙，形成漿液擴散區域14，達到加固圍巖體3的目的，所述低壓淺孔注漿漿液采用水泥漿液或水泥-水玻璃復合漿液； e、低壓淺孔注漿完成后，待漿液固化3 7天后，卸掉注漿管，采用鉆頭經孔口管6向內進行掃孔，將淺孔9改變為一個深孔15，深孔15的深度根據圍巖松動圈大小及圍巖破碎程度確定；所述深孔15的深度為5000mnT6000mm,鉆孔直徑為20mnT30mm ； f、深孔注漿完成后退鉆，連接注漿管，通過孔口管6向深孔15內進行漿液壓力控制在3MPa^5MPa的高壓深孔注漿，使漿液充分滲入到深孔15周圍的圍巖體3內，并與淺孔9周圍的漿液耦合，形成漿液擴散區域14，注漿材料以稀水泥漿液為主，若圍巖裂隙較小，采用超細水泥或化學漿液； g、深孔15注漿完成3 7天后，卸掉注漿管，對圍巖進行再次復噴混凝土8，復噴混凝土的厚度為30mnT50mm，對圍巖進行封閉，防止注入孔內的漿液滲出，并保證孔口管6的外露長度不少于30 mm。以上所述僅是本專利技術的優選實施方式，應當指出，對于在本
的技術工人來說，在不脫離本專利技術技術原理前提下，還可以做出若干改進或替換，這些改進或替換也應視為本專利技術的保護范 圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種深淺孔與高低壓耦合注漿工藝，其特征在于，包含以下步驟：a、首先在圍巖體(3)內鉆一個淺孔(9)；b、在淺孔(9)內插入孔口管(6)，并進行封孔，將孔口管(6)外露端與注漿管相連接；c、向孔口周圍的巖面噴射混凝土(8)，使孔口周圍的巖面對孔口管(6)形成封閉層；d、打開注漿控制閥門，通過孔口管(6)向淺孔(9)內進行壓力控制在2MPa~3MPa的低壓淺孔注漿，使漿液充分滲入到淺孔(9)周圍的巖土體(14)內；e、低壓淺孔注漿完成后，待漿液固化3~7天后，卸掉注漿管，采用鉆頭經孔口管(6)向內進行掃孔，將淺孔(9)改變為一個深孔(15)，深孔(15)的深度根據圍巖松動圈大小及圍巖破碎程度確定；f、深孔注漿完成后退鉆，連接注漿管，通過孔口管(6)向深孔(15)內進行漿液壓力控制在3MPa~5MPa的高壓深孔注漿，使漿液充分滲入到深孔(15)周圍的巖土體(14)內，并與淺孔(9)周圍的漿液耦合，加固巖土體(14)，注漿材料以稀水泥漿液為主，若圍巖裂隙較小，采用超細水泥或化學漿液；g、深孔(15)注漿完成3?~7天后，卸掉注漿管，對圍巖進行再次復噴混凝土(8)，復噴混凝土的厚度為30mm~50mm，對圍巖進行封閉，防止注入孔內的漿液滲出，并保證孔口管(6)的外露長度不少于30?mm。...

【技術特征摘要】
1.一種深淺孔與高低壓耦合注漿工藝，其特征在于，包含以下步驟: a、首先在圍巖體(3)內鉆一個淺孔(9)； b、在淺孔(9)內插入孔口管(6)，并進行封孔，將孔口管(6)外露端與注漿管相連接； C、向孔口周圍的巖面噴射混凝土(8)，使孔口周圍的巖面對孔口管(6)形成封閉層； d、打開注漿控制閥門，通過孔口管(6)向淺孔(9)內進行壓力控制在2MPa 3MPa的低壓淺孔注漿，使漿液充分滲入到淺孔(9)周圍的巖土體(14)內； e、低壓淺孔注漿完成后，待漿液固化3 7天后，卸掉注漿管，采用鉆頭經孔口管(6)向內進行掃孔，將淺孔(9)改變為一個深孔(15)，深孔(15)的深度根據圍巖松動圈大小及圍巖破碎程度確定； f、深孔注漿完成后退鉆，連接注漿管，通過孔口管￠)向深孔(15)內進行漿液壓力控制在3MPa 5MPa的高壓深孔注漿，使漿液充分滲入到深孔(15)周圍的巖土體(14)內，并與淺孔(9)周圍的漿液耦合，加固巖土體(14)，注漿材料以稀水泥漿液為主，若圍巖裂隙較小，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：韓立軍，孟慶彬，宗義江，董亞寧，楊靈，范加冬，
申請(專利權)人：中國礦業大學，
類型：發明
國別省市：