[发明专利]露天矿高陡边坡分层多次高压注浆预应力锚固技术

说明书

技术领域   

本发明属于露天矿高陡边坡失稳灾害控制技术领域，具体涉及采用分层多次高压注浆预应力锚固技术防止露天矿边坡灾害事故。

背景技术

露天矿边坡失稳将引发重大灾害事故，通常采用有效的支护加强边坡的稳定性。边坡的支护方法很多，如抗滑桩、挡墙、锚杆和锚索等，其中由于锚杆锚索能体现出主动支护的概念，因此而得到了广泛的重视。我国从1956年开始试用锚杆支护，四十多年来通过大量的实验和现场应用，己经在作用机理和工程应用上取得了很大的进展。

在预应力锚索加固岩质边坡方面，近年来开展了大量的研究工作，技术日趋成熟，在公路、铁路等的工程施工中得到了一些应用。但在矿山应用领域，预应力锚索吨位一般不超过1000kN,长度一般不超过30m，对于破碎岩质边坡的锚固工程往往选择小吨位的锚索。预应力锚索合理结构形式和尺寸是决定加固效果和成本的关键因素。目前，对于高陡、破碎岩质边坡外锚结构的锚固机理及其对工程设计的影响研究的较少，而且在施工和使用过程中，如何有效长期保持锚固作用还没有得到解决。因此，需要对高陡边坡的预应力锚固技术进行深入研究，掌握锚固作用的机理、锚索预应力的变化规律，从而确保岩体的长期稳定，减小预应力损失给加固效果和边坡的长期安全带来的不良影响。

发明内容

为了克服现有的锚固技术不能经济有效地长期保持露天矿高陡边坡稳定的稳定,提出了分层多次高压喷射注浆预应力锚固技术，能根据露天矿高陡边坡破碎岩体的特点，分层、多次、高压喷射注浆，保持边坡的长期稳定。

本发明的技术方案是：一种露天矿高陡边坡分层多次高压注浆预应力锚固方法，包括以下步骤：

a）将组装好的锚杆埋入钻孔，进行第一次注浆；

b）待第一次注浆17-18h后，在较深处进行第二次注浆；

c）在第二次注浆初凝后，进行第三次注浆；

d）在第三次注浆终凝后，进行第四次注浆；

进一步地，所述第一步注浆在孔深6-7米处进行，注浆压力为0.1-0.2MPa，浆液使用C42.5普通硅酸盐水泥单桨，水灰比为0.5：1，待钻孔口处浆液满溢后，即停止注浆；

进一步地，所述第二步注浆在孔深9-10米处进行，注浆压力为1MPa；

进一步地，所述第三步注浆在孔深1-2米处进行，注浆压力为1Mpa～1.2Mpa；

进一步地，所述第四次注浆在孔深4-5米处进行，注浆压力为4MPa。

通过对露天矿高陡边坡破碎岩体的粒度、应力、位移的测试和监测结果，采用理论分析和数值模拟的方法确定分层、多次注浆的工艺参数，包括层高、注浆次数、注浆压力等，保持锚固技术有效压力的长期保持。结合锚固以后的现场监测结果，能及时对注浆锚固工艺参数进行调整。

附图说明

图1为本发明工艺示意图。

具体实施例

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

本发明提供一种露天矿高陡边坡分层多次高压注桨预应力锚固方法，所述方法具体包括以下步骤：

第一步，首先在露天矿高陡边坡进行钻孔，钻孔完成后，将组装好的锚杆埋入钻孔，在孔深6-7米处进行第一次注浆，第一次注浆采用常规注浆，注浆压力为0.1-0.2MPa，浆液使用C42.5普通硅酸盐水泥单桨，水灰比为0.5：1，待钻孔口处浆液满溢后，即停止注浆，并将常压注浆管抽出；

第二步，待第一次常规注浆17-18h后，即为常规注浆终凝后，在9-10处米进行第二次注浆，此次注浆为压力注浆，压力为1MPa，注浆时观察边坡周围岩体有无跑浆现象，如有发现，立即停止注浆；

第三步，在第二次注浆初凝后，即在孔深1-2米处开始第三次注浆，注浆压力1Mpa～1.2Mpa，浆时观察边坡周围岩体有无跑浆现象，如有发现，立即停止注浆；

第四步，待上第三次注浆终凝后，在孔深4-5米处进行第四次注浆，此次注浆为高压注浆（4MPa）。如遇周围岩体出现变形、跑浆现象时，立即停止注浆。

本发明的有益技术效果为，通过分层多次注浆，并通过调整不同的注浆压力，可有效控制锚头变位量在0.1%内，同时在不同位置处的不同压力注浆下形成稳定锚固，避免拉杆长期受力下的蠕变、松弛问题。