極松軟破碎煤巖體鉆注一體化分次注漿方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦領(lǐng)域，特別是一種極松軟破碎煤巖體鉆注一體化分次注漿方法。
【背景技術(shù)】
[0002]錨桿支護(hù)作為一種主動支護(hù)能有效改善圍巖力學(xué)特性，與傳統(tǒng)的被動支護(hù)形式相比具有明顯的優(yōu)勢。然而對于極松軟破碎煤巖體巷道采用錨桿支護(hù)技術(shù)卻很難有效控制圍巖的變形破壞，主要原因有:①由于圍巖極破碎，導(dǎo)致錨桿孔成孔困難，錨桿無法正常安裝。②由于錨桿孔孔壁周圍圍巖松軟破碎，即使勉強錨固的錨桿，其錨固力遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計的要求。國內(nèi)外學(xué)者采用鉆錨注一體方法進(jìn)行極破碎煤巖體的錨桿支護(hù)，但由于其錨桿孔孔壁圍巖裂隙較發(fā)育，單純靠孔口封孔很難實現(xiàn)注漿錨桿帶壓注漿，最終導(dǎo)致鉆錨注錨桿的錨固力較低，成為制約錨桿支護(hù)技術(shù)在極松軟破碎煤巖體巷道中應(yīng)用的主要因素。因此，研制出一種鉆注一體化分次注漿方法，實現(xiàn)自鉆錨桿鉆進(jìn)后帶壓注漿的方法是解決極松軟破碎煤巖體錨桿支護(hù)有效控制巷道圍巖穩(wěn)定的關(guān)鍵難題，故改進(jìn)和創(chuàng)新勢在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述情況，為解決現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種松軟破碎煤巖體鉆注一體化分次注漿方法，可有效解決極松軟破碎煤巖體中錨桿安裝困難、錨固力低的難題。
[0004]本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，利用注漿裝置，按以下步驟進(jìn)行:第一步，鉆進(jìn)；第二步，封孔注漿；第三步，帶壓注漿。
[0005]本發(fā)明方法簡單，操作方便，有效解決了煤巖體極破碎狀態(tài)下錨桿安裝困難、錨固力低的難題，節(jié)約作業(yè)時間，通過分次注漿方式，采用不同的注漿材料，達(dá)到更好的錨固效果，有利于極松軟破碎煤巖體巷道的快速支護(hù)，是極松軟破碎煤巖錨桿支護(hù)方法上的一大創(chuàng)新。
【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明鉆進(jìn)結(jié)構(gòu)圖。
[0007]圖2為本發(fā)明鉆進(jìn)剖面圖。
[0008]圖3為本發(fā)明注漿結(jié)構(gòu)圖。
[0009]圖4為本發(fā)明注漿結(jié)構(gòu)剖面圖。
[0010]圖5為本發(fā)明第一次注漿剖面圖。
[0011]圖6為本發(fā)明注水通孔剖面圖。
[0012]圖7為本發(fā)明第二次注漿剖面圖。
[0013]圖8為本發(fā)明注漿構(gòu)件剖面圖。
【具體實施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0015]由圖1-8給出，本發(fā)明利用注漿裝置，按以下步驟進(jìn)行:
第一步，鉆進(jìn)，將鉆頭I與第一桿體2 —端相連接，第一桿體2另一端與鉆尾5相連接，將鉆尾5接頭的六棱柱體插入鉆機6孔內(nèi)，啟動鉆機6，在設(shè)定好的位置進(jìn)行打鉆孔，打鉆時從桿體內(nèi)通入清水16，通過鉆孔底部沖洗鉆渣，鉆渣與水的混合液17通過桿體與鉆孔壁的空隙排出(17為鉆渣和水的混合液)，在第一桿體2完全進(jìn)入煤巖體20中時，將鉆尾5從鉆機中拔出，并從第一桿體2上取下，再將第一桿體2末端與第二桿體4 一端通過連接套3連接，將鉆尾5與第二桿體4另一端相連接，繼續(xù)打鉆孔，待第二桿體4鉆進(jìn)到螺紋15處時即停止鉆進(jìn)，拆下鉆尾5，將止?jié){塞7套裝在后段第二桿體4上，推入鉆孔中，并依次安裝好托盤8和螺母9，將螺母9擰至距第二桿體4末端20-50mm處，停止擰緊；
第二步，封孔注漿，待完成鉆進(jìn)時，在第二桿體4尾部裝上變徑接頭10，將變徑接頭10一端與截止閥11 一端相連接，截止閥11另一端與注漿管12 —端相連接，注漿管12另一端連接有快速接頭13，將快速接頭13與注漿泵上的注漿軟管相連接，然后打開截止閥11，開始注入漿液18，當(dāng)漿液18從鉆孔溢出后停止注漿，關(guān)閉截止閥11，所述的漿液18為膨脹性硫鋁酸鹽水泥漿液(也稱為封孔漿液)，待漿液18由流體凝固成為半流體后，打開截止閥11，開始注入水16，水16通過注漿管12、截止閥11和第一桿體2、第二桿體4形成的注漿管道19流入煤巖體20，注水結(jié)束后，關(guān)閉截止閥11 ；
第三步，帶壓注漿，封孔注漿完成后，再次打開截止閥11，注入漿液21，在注漿時觀察注漿泵上的壓力表，當(dāng)壓力達(dá)到l~3MPa時停止注漿，關(guān)閉截止閥11，取下注漿管12，完成整個注漿過程，所述的漿液21為高強度硅酸鹽水泥，待注入破碎煤巖體漿料固化后，發(fā)揮注漿裝置的錨固性能，支護(hù)破碎的煤巖體。
[0016]所述的注漿裝置包括鉆頭、桿體、鉆機和注漿管，鉆頭I與第一桿體2相連接，第一桿體2與第二桿體4經(jīng)連接套3連接在一起，第二桿體4與鉆尾5相連接，鉆尾5與鉆機6連接在一起，止?jié){塞7套裝在第二桿體4上，止?jié){塞7上依次安裝有托盤8和螺母9，第二桿體4穿過止?jié){塞、托盤和螺母與變徑接頭10 —端連接，變徑接頭10的另一端與截止閥11一端相連接，截止閥11另一端與注漿管12 —端相連接。
為了保證使用效果，所述的第一桿體2前端有內(nèi)螺紋與鉆頭I相連接，后端有外螺紋與鉆尾5或連接套3相連接，第一桿體2表面焊接有3條右旋肋14，鉆進(jìn)時有利于將鉆肩排出孔外，而且有利于增強桿體的錨固效果。
[0017]所述的第二桿體4前端有外螺紋與連接套5相連接，實現(xiàn)桿體接長，后端有100~150mm長的螺紋15與鉆尾5、螺母9相連接。
[0018]所述的鉆頭I為呈中空結(jié)構(gòu)的一次性兩翼鉆頭坯子，以便于通水和注漿。
[0019]所述的截止閥11兩端均有內(nèi)螺紋，分別與變徑接頭10和注漿管12相連接，上面裝有手柄，控制閥門的打開與閉合。
[0020]所述的鉆尾5 —端有內(nèi)螺紋，與第一桿體2或第二桿體4相連接，另一端為中空六楞柱，鉆進(jìn)時將其插入鉆機接口內(nèi)，即可實施通水鉆進(jìn)。
[0021]所述的注漿管12 —端外螺紋與截止閥11相連接，另一端裝有快速接頭13，方便與注漿泵軟管連接。
[0022]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員了來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0023]本發(fā)明的使用情況是，在破碎煤巖體中的鉆進(jìn)過程中，鉆頭I與桿體2中的內(nèi)螺紋擰到一起，將桿體2外螺紋與鉆尾5內(nèi)螺紋擰到一起，將鉆尾接頭的六棱柱體插入鉆機孔內(nèi)，啟動鉆機6在設(shè)定好的位置進(jìn)行打鉆孔，打鉆時從桿體內(nèi)通入清水16，通過鉆孔底部沖洗鉆渣，鉆渣與水的混合液17通過桿體與鉆孔壁的空隙排出。在前段桿體將近完全進(jìn)入煤巖體中時，將鉆尾5從鉆機中拔出，并從桿2上取下，將桿體2末端與桿體4通過連接套3連接，將鉆尾內(nèi)螺紋與桿體4外螺紋擰到一起，繼續(xù)進(jìn)行打鉆。待桿體4鉆進(jìn)到螺紋15處時即停止鉆進(jìn)，拆下鉆尾，將止?jié){塞中間孔道套在后段鉆桿4上推入鉆孔中，并依次安裝好托盤和螺母，將螺母擰至距桿體4末端20-50mm左右處，停止擰緊。即完成本發(fā)明的鉆進(jìn)過程。
[0024]本發(fā)明為實現(xiàn)較好的支護(hù)效果，采用分次注漿的方式，第一次實施封孔注漿，第二次實施帶壓注漿，兩次采用不同材料的漿液，根據(jù)不同的作用機理達(dá)到較好的支護(hù)效果。具體操作為:待完成鉆進(jìn)時，在桿體4尾部換上變徑接頭10，將變徑接頭10的外螺紋與截止閥11的內(nèi)螺紋擰到一起，注漿管12的外螺紋與截止閥11的內(nèi)螺紋相連接