破碎圍巖樹脂錨固加套管全長水泥漿錨注裝置及錨注方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦開采技術(shù)領(lǐng)域，具體地說涉及一種破碎圍巖樹脂錨固加套管全長水泥漿錨注裝置及錨注方法，主要用于節(jié)理化破碎巖體巷道打設(shè)錨桿時(shí)由于巖石太碎而致使錨桿無法打設(shè)，或者由于巖體非常破碎端錨錨固效果差的情況，為節(jié)理化破碎巖體巷道安全支護(hù)提供技術(shù)保障。
【背景技術(shù)】
[0002]在煤礦井下的節(jié)理化破碎巖體巷道施工過程中，由于圍巖中存在各種弱面，導(dǎo)致圍巖極度破碎，鉆孔時(shí)又對(duì)其進(jìn)行了二次破壞，當(dāng)用鉆機(jī)鉆孔結(jié)束后將鉆桿從孔內(nèi)抽出后，會(huì)出現(xiàn)兩種情況:一是錨固劑送入鉆孔的過程中，破碎的巖塊會(huì)不同程度地?cái)D入鉆孔而導(dǎo)致錨固劑難以送到指定位置，結(jié)果是錨桿最終無法進(jìn)入鉆孔指定位置形成錨固；二是錨固劑雖然送入，但送入錨固劑過程持續(xù)的時(shí)間稍長，破碎的巖塊又大量擠入到鉆孔內(nèi)，導(dǎo)致錨桿打入的深度還未達(dá)到要求的深度就難以再送入，同樣錨桿不能有效旋轉(zhuǎn)混合錨固劑導(dǎo)致錨桿無法形成錨固。這兩者都會(huì)延誤巷道支護(hù)時(shí)間，從而無法即時(shí)對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù)，本來就非常破碎的巖體得不到及時(shí)支護(hù)，會(huì)引起后期巷道的持續(xù)變形。另一方面，節(jié)理化破碎巖體巷道圍巖強(qiáng)度極低，除錨桿錨固外，非常需要及時(shí)進(jìn)行注漿加固以增加圍巖的強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)錨桿支護(hù)體系與圍巖共同承載的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是，針對(duì)上述現(xiàn)有節(jié)理化破碎巖體樹脂錨桿錨固技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種破碎圍巖樹脂錨固加套管全長水泥漿錨注裝置及錨注方法，旨在解決節(jié)理化破碎巖體無法進(jìn)行錨桿打設(shè)的問題和樹脂錨桿端錨錨固效果差的問題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
本發(fā)明使用的破碎圍巖樹脂錨固加套管全長水泥漿錨注裝置，包括注漿軟管、進(jìn)漿球閥和注漿套管，注漿軟管和注漿套管通過進(jìn)漿球閥進(jìn)行連接，所述注漿套管頭部設(shè)置有環(huán)形絲扣，在注漿套管頭部與巷道壁面之間的位置設(shè)置有從管體內(nèi)腔通至管體外周的出漿孔，所述出漿孔位于注漿套管的管壁內(nèi)并沿注漿套管的圓周方向及頭部位置布置。
[0005]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述注楽套管采用Φ 30mm、長度500mm、厚度1mm的無縫不銹鋼管制成。
[0006]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述進(jìn)漿球閥型號(hào)為Φ30πιπι。
[0007]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述環(huán)形絲扣的徑向厚度為10mm、內(nèi)徑為20mm、外徑為30mm、絲扣長度150mm。
[0008]本發(fā)明破碎圍巖樹脂錨固加套管全長水泥漿錨注裝置及錨注方法包括以下步驟:
步驟一:選擇巷道巖體節(jié)理化破碎程度很高的地點(diǎn)，同時(shí)樹脂錨桿錨固失效較多的地段，將失效的錨桿首先強(qiáng)行砸入鉆孔內(nèi)，將注漿套管頭部的環(huán)形絲扣與失效的錨桿的絲扣螺紋連接，然后采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)安裝注漿套管；所述注漿套管插入鉆孔內(nèi)的深度不小于400mm，在注漿套管孔口四周用柔性材料纏繞再用道釘打緊上牢；
步驟二:對(duì)注漿套管外漏部分處設(shè)置臨時(shí)保護(hù)鐵罩防止下一步噴漿將其覆蓋；
步驟三:對(duì)巷道進(jìn)行全斷面噴射混凝土層，以封閉圍巖；
步驟四:調(diào)制注漿漿液，采用漿液攪拌桶攪拌配制，按比例加入水泥，水泥要粗篩去除雜質(zhì)，然后放攪拌容器內(nèi)，混合攪拌均勻；
步驟五:待混凝土層凝固至要求強(qiáng)度后，采用氣動(dòng)注漿栗將攪拌均勻的漿液進(jìn)行注漿，注漿終壓為IMpa ;注漿時(shí)先緩慢打開注漿栗的供風(fēng)閥門進(jìn)行注漿，注漿過程中注意壓力表的變化情況，當(dāng)壓力表達(dá)到IMPa并穩(wěn)定時(shí)，先關(guān)閉注漿栗，再關(guān)閉注漿套管處的進(jìn)漿球閥；步驟六:注漿結(jié)束40min后待所注的漿液初凝后，卸下注漿套管；
步驟七:注漿24h后在錨桿上安裝托盤和緊固螺母，并使其扭矩達(dá)到80Nm。
[0009]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述臨時(shí)保護(hù)鐵罩為150mmX 150mm的四方鐵盒。
[0010]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述噴射混凝土層要求強(qiáng)度不低于C15，厚度不低于50mmo
[0011]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述注漿漿液為單液水泥漿，水泥采用P.032.5，水灰比為 0.7:1。
[0012]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述在對(duì)失效的錨桿上旋轉(zhuǎn)安裝注漿套管時(shí)采用ΥΤΡ-28型風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)進(jìn)行安裝，使用風(fēng)壓為0.4?0.65MPa，使用水壓為0.2?0.4MPa。
[0013]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，注漿時(shí)采用2ZBQ-30/3型氣動(dòng)注漿栗進(jìn)行注漿，注漿量為60L/min ;注漿前先把注漿設(shè)備、閥門、高壓注漿管路連接好，快速接頭連接牢固，確認(rèn)系統(tǒng)連接準(zhǔn)確、安全可靠后，開始注漿。
[0014]本發(fā)明所取得的有益效果是:
本發(fā)明破碎圍巖樹脂錨固加套管全長水泥漿錨注裝置及錨注方法所采用的注漿套管可以重復(fù)利用，有效避免了采用專門注漿錨桿帶來的成本高效率低的缺點(diǎn)，同時(shí)使已經(jīng)失效的錨桿重新發(fā)揮了支護(hù)功能，注漿套管的頭部設(shè)置有出漿孔，注漿套管的頭部為徑向厚度為10mm，內(nèi)徑為20mm，外徑為30mm的絲扣，這樣它可以沿著失效銷桿的徑向?qū)崿F(xiàn)旋轉(zhuǎn)進(jìn)入鉆孔并達(dá)到預(yù)定注漿深度，同時(shí)在注漿后，對(duì)破碎巖體進(jìn)行加固而增強(qiáng)了圍巖的強(qiáng)度，注漿結(jié)束后，卸下注漿套管，在失效錨桿的尾部用托盤、緊固螺母固定，可以使失效錨桿二次利用，實(shí)現(xiàn)支護(hù)體系與圍巖共同承載的目的。本發(fā)明的節(jié)理化破碎巖體塞孔錨桿加套管的錨注方法，解決了節(jié)理化破碎巖體巷道打注錨桿困難，部分錨桿無法用錨固劑進(jìn)行錨固的缺陷，為節(jié)理化破碎巖體巷道有效支護(hù)提供技術(shù)保障，使節(jié)理化巖體的節(jié)理裂隙被充實(shí)，破碎巖體被粘結(jié)在一起，增加圍巖強(qiáng)度，并使失效的錨桿實(shí)現(xiàn)全長錨固，重新發(fā)揮其支護(hù)效會(huì)K。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明注漿加固漿液擴(kuò)散示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明錨注裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明錨注裝置側(cè)視圖。
[0018]圖4為本發(fā)明錨注裝置環(huán)形絲扣橫截面圖。
[0019]圖5為本發(fā)明錨注裝置軸截面圖。
[0020]圖6為本發(fā)明的注漿系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如附圖所示，本發(fā)明是針對(duì)于節(jié)理發(fā)育巖體鉆孔后，容易塌孔，樹脂錨固劑8無法塞到鉆孔指定位置，或者錨固劑8塞進(jìn)鉆孔后，錨桿I無法錨固到位，造成錨固失效的問題而研制的。
[0022]本發(fā)明破碎圍巖樹脂錨固加套管全長水泥漿錨注裝置，包括注漿軟管4、進(jìn)漿球閥3和注漿套管2，注漿軟管4和注漿套管2通過進(jìn)漿球閥3進(jìn)行連接，所述注漿套管2頭部設(shè)置有環(huán)形絲扣2A，在注漿套管2頭部與巷道壁面之間的位置設(shè)置有從管體內(nèi)腔通至管體外周的出漿孔2B，所述出漿孔2B位于注漿套管2的管壁內(nèi)并沿注漿套管的圓周方向及頭部位置布置。
[0023]注漿時(shí)，漿液從注漿軟管4通過進(jìn)漿球閥3的控制進(jìn)入到注漿套管2內(nèi)，再從位于注漿套管2前部的出漿孔2B注出。注出的漿液進(jìn)入節(jié)理化破碎巖體內(nèi)并擴(kuò)散到周圍一定范圍內(nèi)，使節(jié)理化巖體的節(jié)理裂隙9被充實(shí)，巖體被重新粘結(jié)在一起，增加圍巖強(qiáng)度，并使失效的錨桿I實(shí)現(xiàn)全長錨固，重新發(fā)揮其支護(hù)效能。
[0024]所述注楽套管2采用Φ 30mm、長度500mm、厚度為1mm的無縫不銹鋼管制成，進(jìn)楽球閥3型號(hào)為Φ30mm，環(huán)形絲扣2A的徑向厚度為10mm、內(nèi)徑為20mm、夕卜徑為30mm、絲扣長度150mm，出漿孔2B為五花狀的出漿孔。
[0025]本發(fā)明破碎圍巖樹脂錨固加套管全長水泥漿錨注裝置及錨注方