[发明专利]千米深井软岩劈裂注浆加固支护方法

说明书

本发明属于煤矿井下注浆加固支护技术领域在千米深井高地应力条件下对巷道进行加固支护的千米深井软岩劈裂注浆加固支护方法,包括打注锚索、注浆施工、涨拉锚索步骤,本发明结构简单，通过注浆对巷道围岩中的原生裂隙及开挖扰动产生的裂隙进行加固，改善巷道围岩的工程力学性能；又能通过劈裂注浆增加注浆浆液扩散半径，使深部围岩强度相对软化的软岩固化成强度较高的“砼”结构，与浅部围岩形成一个封闭的强大的承载结构，以最大限度发挥围岩自承能力和支护体系支撑能力；同时注浆也为组合锚索提供了稳定的持力层，对组合锚索进行张拉所提供的径向压力能够改变围岩受力状态，提高围岩稳定蠕变量，从而确保巷道围岩的长期稳定。

技术领域

本发明属于煤矿井下注浆加固支护技术领域，尤其涉及一种在矿山、隧道、土木、水力等工程，采用注浆配套设备，在千米深井高地应力条件下对巷道进行加固支护的千米深井软岩劈裂注浆加固支护方法。

背景技术

随着矿井开采水平不断延伸，矿山压力显现较为明显。采用注浆加固支护的方法有效的解决了巷道支护问题。对于千米深井巷道，由于深部围岩抗压强度相对于高地应力显的非常软弱，而且透水性差。目前注浆技术难以达到理想效果。另外受高地应力影响，巷道掘进后注浆只能对浅部岩层进行加固，加固后抵抗不了高地应力，深部岩层出现裂隙，松动圈随之增大，围岩结构失稳。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种采用高压注浆工艺通过劈裂注浆加固方法，将水泥或化学浆液等注入岩层，以改善岩层性质的千米深井软岩劈裂注浆加固支护方法，在注浆过程中，注浆管出口的浆液对四周岩体施加了附加压应力，使岩体发生塑性屈服剪切裂缝，而浆液将先沿着软弱面进行劈裂流动，由岩体强度低的地方向强度高的地方挤压、渗透，随着注浆压力增大，使岩体中的裂缝加宽或产生新的裂缝，劈入岩体中的浆体扩散、胶凝,把强度相对软化的软岩固化成强度较高的“砼”结构，而且充填围岩裂隙，使原来岩体裂缝、 孔隙得到充填和挤压，提高了岩体密度，改善岩体物理和力学性质及岩层的可注性，增加岩体整体性，起到加固注浆的目的，从而能够有效的控制岩体的变形及稳定。

本发明的目的是这样实现的：

一种千米深井软岩劈裂注浆加固支护方法，包括打注锚索、注浆施工、涨拉锚索步骤，其特征在于：

打注锚索包括如下步骤：

步骤1）、先在规定打锚索区段内，按照锚索支护断面图中设计间排距位置画好锚索眼位；

步骤2）、锚索施工前应先清理现场杂物，确保退路畅通；

步骤3）、注浆锚索孔采用ZDY2300LX煤矿用履带式液压钻机钻孔，按设计要求打孔，孔径为75mm,孔深不得少于15500mm；

步骤4）、在注浆锚索孔中安装组合锚索，组合锚索安装后，封孔装置固化48小时后方能注浆；

步骤5）、注浆组合锚索间排距2400×2400mm；

注浆施工包括如下步骤：

步骤1）、高压注浆锚索管线强度必须符合要求，管线要完好无损，不能泄露；

步骤2）、准备工作完毕后，开动注浆泵，用高压注浆管将配制好的水泥砂浆通过注浆管向钻孔内注浆，待导气管排浆后将导气管封堵；导气管排浆后就证明注浆在注浆孔内已经注满；按照重量比水泥砂浆的水灰比为1:0.8 ～1:1，水泥采用P.O42.5级新鲜硅酸盐水泥，ACZ-1添加剂含量为水泥浆液重量的 8%；

注浆压力控制在8Mpa-10Mpa之间；

步骤3）、最后继续注浆至设计压力，随着注浆压力升高，劈入岩体中的浆体扩散、胶凝、固化,充填围岩裂隙；

涨拉锚索包括如下步骤：