[发明专利]一种高低压一体化巷道注浆加固方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种注浆加固方法，尤其是一种适用于煤矿巷道和岩体隧道的高低压一体化巷道注浆加固方法。

技术背景

随着煤炭资源需求量的不断增加，国内许多矿井陆续进入深部开采状态。矿井进入深部开采后，巷道围岩表现出地应力加大、变形破坏加剧、支护困难、多次返修等特征，当遇到含水层时，岩体受影响表现出较为软弱的性质，容易导致围岩变形、地层局部坍塌、遇水点突水等情况，威胁到人员、设备安全，耽误正常生产。现场施工设计中，普遍采用注浆法堵水、加固围岩。注浆技术可将松散破碎的围岩胶结成整体，提高岩体强度，提高围岩承载的能力，而且注浆技术施工方便，成本低廉。现有常用的注浆方法是先在围岩中钻出浅孔，然后插入注浆管进行低压注浆，当浅部岩体承压能力提升至一定程度后再钻出深孔进行高压强注注浆。深浅孔结合的注浆方法保证了岩体的受浆量，扩大了注浆半径，达到了注浆堵水加固的效果。

与此同时，这种注浆方法仍有许多不足：

（1）该注浆方法需要两次钻孔施工，两套匹配钻孔规格的注浆管路,互相之间不能串用，劳动强度大，工艺复杂；

（2）浅孔注浆完毕后，用钻机施工深孔的过程中，浅部围岩内的浆液会从孔内渗出，造成浅部局部浆液的损失，减弱注浆效果；

（3）注浆半径较小，深部岩体不能得到较为充分的注浆。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服己有技术中存在的不足之处，提供了一种高低压一体化巷道注浆加固方法，简化施工方法，减少劳动强度，实现低压注浆与高压注浆有机结合。

技术方案：本发明的高低压一体化巷道注浆加固方法，包括下述步骤：

第一步、在需注浆区域的围岩打钻孔至设计深度，清理干净孔内残渣及余水；

第二步、插入与钻孔孔径和深度相匹配的专用注浆管至孔底，用水泥对孔口部位进行封孔，并对围岩表面进行喷浆封闭，形成巷道表面密封层；

第三步、在专用注浆管的外露端连接装有流量表的注浆管路，开启注浆泵，先进行低压灌注，这时浆液在浅部岩体中扩散，当浅部裂隙岩体被充填密实后，提高注浆泵的压力，进行高压注浆，在高压注浆的压力作用下，浆液通过导通孔进入膨胀管，开启膨胀管，膨胀管膨胀与钻孔壁接触，阻断浆液沿注浆孔流向浅部围岩，迫使浆液向钻孔深部流动，实现对深部围岩的高压注浆；

第四步、随注浆时间增加，注意观察流量表的示数变化，当示数趋近于零时，关闭注浆泵，然后拆卸管路。

所述的低压注浆的压力为1MPa，高压注浆的压力为6MPa。

采用的专用注浆管是一种带有膨胀管和导通孔的注浆管，膨胀管紧固于注浆管管体上，膨胀管中间部分向外鼓出，与管体之间形成空隙，导通孔位于膨胀管中央的注浆管体上，注浆管体上环绕有封堵导通孔的弹性胶圈，膨胀管的位置根据现场工况需要确定。

有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明克服了传统注浆方法中高低压注浆两次钻孔和封孔的缺点，减轻了劳动强度，减少了跑浆量，深部岩体得到充分受浆，注浆效果更好。原理简单，注浆过程容易操作，成本较低，具有很强的实用性。主要优点有：

（1）注浆过程中只需施工一个深孔和一套注浆管,减轻了施工强度，简化了注浆工艺；

（2）高压时膨胀管自动启动,阻断浆液向浅部的通道，减少了浆液向岩壁方向的渗出,节省了注浆费用；

（3）高压注浆时,在高压自动封孔器的作用下,浆液向岩体深部流动,使得深部岩体得到充分注浆。

附图说明

图1是本发明结构的剖面图。

图2是图1的局部放大图。

图中：钻孔-1，注浆管-2，封孔水泥-3,表面密封层-4，注浆管路-5，注浆泵-6，导通孔-7，膨胀管-8，流量表-9。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步描述：

本发明的高低压一体化巷道注浆加固方法：在需注浆区域的围岩打钻孔1至设计深度，清理干净孔内残渣及余水；插入与钻孔1孔径和深度相匹配的专用注浆管2，使注浆管2前端接触到孔底；所采用的专用注浆管2是一种带有膨胀管8和导通孔7的注浆管，膨胀管8紧固于注浆管管体上，膨胀管8中间部分向外鼓出，与管体之间形成空隙，导通孔7位于膨胀管中央的注浆管体1上，注浆管体1上环绕有封堵导通孔7的弹性胶圈，膨胀管8的位置根据现场工况需要确定。按照现场实际需要的设计长度，用水泥3对孔口部位进行封孔，并对围岩表面进行喷浆封闭，形成巷道表面密封层4；在专用注浆管2的外露端连接装有流量表9的注浆管路5，开启注浆泵6，按照设计要求调节压力进行低压灌注，先进行压力为1MPa的低压灌注，这时浆液在浅部岩体中扩散，当浅部裂隙岩体被充填密实后，即散范围达到预期效果时，提高注浆泵6的压力至6MPa，进行高压注浆，在高压注浆的压力作用下，浆液冲开环绕在注浆管体1上、封堵导通孔7的弹性胶圈，浆液通过导通孔7进入膨胀管8，在浆液压力作用下使膨胀管8膨胀，膨胀管8膨胀与钻孔壁接触，阻断浆液沿注浆孔回流至浅部围岩，迫使继续注入的浆液向钻孔深部流动，实现对深部围岩的高压注浆；随注浆时间增加，注意观察流量表9的示数变化，当流量表9的示数趋近于零时，关闭注浆泵6，然后拆卸管路5。