专利名称：一种巷道底板注浆加固方法
技术领域：
本发明涉及一种先埋后注式巷道底板注浆加固方法，尤其适用于煤矿井巷工程底板剧烈变形地带的底板加固注浆。
背景技术：
在开采浅埋煤层时期，巷道围岩控制过程中往往不对底板进行加固，而是将其留 作自由面释放应力，但是随着开采深度的增加导致的围岩条件的恶化，巷道常常发生剧烈 的底臌变形，动压巷道的底臌量甚至达到IOOOmm以上，严重影响了巷道的正常使用。为了 减少底板的变形量、提高底板岩层的承载性能，多个矿区及相关科研单位已经展开了巷道 底板的控制技术研究。在已有的研究成果中，底板的加固技术主要分为全断面封闭式U型棚支护、底板 锚杆支护和底板注浆加固三种。其中，底板注浆加固技术由于控制效果好、操作性高而广受 关注。目前，主要的底板注浆加方式有固滞后注浆加固和及时注浆加固两种方式。滞后注 浆加固即在掘进工作面向前推进一定距离后，滞后掘进工作面数十米的地方，全开挖或半 开挖巷道底板，沿垂直于底板开挖断面向底板钻孔并安装注浆管实施注浆，这样可以避免 底板注浆作业对掘进工作的影响，并实现平行作业，提高施工效率。这种注浆形式在一定程 度上缓解了底臌的剧烈程度，但是由于需要二次开挖巷道底板，破坏了巷道后部的运输路 线，而且开挖工作量大，费时费工，由于施工较大深度底板注浆孔的可用机具少、钻孔难度 高，效率极其低下，也造成了底板采用滞后注浆加固效果不好。及时注浆加固方式，为在巷 道开挖初期，充分利用掘进工作面形成的底板反拱空间，在掘进工作面的底板回填以前，沿 底板反拱面及时向底板钻孔，安设底板注浆管，并喷浆封闭底板，等待喷浆层形成足够强的 全封闭结构时，再进行底板注浆。及时注浆方式，可以充分利用掘进工作面初期形成的反拱 空间，避免了滞后注浆所需的二次开挖反拱的工作量，以及对运输路线的破坏，但是由于该 注浆工艺所必须的全部工序都必须集中在掘进工作面进行，严重影响的正常掘进工艺的开 展，造成掘进工作面推进缓慢，极大制约了掘进施工进度。
发明内容
技术问题本发明的目的是提供一种方法简单，施工方便，效率高的先埋后注式巷 道底板注浆加固方法。技术方案本发明的先埋后注式巷道底板注浆加固方法，其步骤如下步骤一、在巷道开挖时，将巷道底开挖形成反拱，反拱拱高为1000 1500mm ；，步骤二、沿反拱分别垂直于反拱弧线、等间距施工多个注浆钻孔，注浆钻孔的深 度不小于巷道宽度的一半，各注浆钻孔的弧长间距A = 900 1200mm，排距为1000 1500mm ；步骤三、在各注浆钻孔内安设由外连接套、注浆软管、内连接套、注浆钢管构成的 底板专用注浆管，用碎矸石或水泥浆充填反拱，使注浆软管露出巷道底板平面的长度不小于 500mm ；步骤四、待掘进工作面向前推进约30m后，对巷道底板进行喷浆封闭处理，待喷层凝固后，采用注浆泵分别对各个底板专用注浆管进行注浆；当注浆压力达到约2. OMPa或发 生大量跑浆时，停止注浆；步骤五、重复上述步骤，进行下一循环作业，直至完成对井巷底板变形地带的注浆 加固。所述的底板专用注浆管由外连接套、注浆软管、内连接套、注浆钢管构成，注浆钢 管与注浆软管用内连接套连接固定，注浆软管另一端装有外连接套，注浆作业时外连接套 与注浆泵直接或间接相连。有益效果(1)在巷道开挖时形成的底板反拱中进行钻进钻孔和预埋设注浆管，滞后工作面 一定距离再进行注浆，即避免了二次开挖巷道底板工序，又解决了注浆施工与掘进工作面 施工相互影响问题，减少了工程量，提高成巷速度，同时又可以显著提高注浆深度，对于松 散破碎的底板岩层来说，可增大底板承载范围，提高底板抵抗变形的能力；(2)采用新型底板专用注浆管，外端为注浆软管，使得露出地面部分既不影响巷道 的正常使用，又容易保护；注浆软管与注浆钢管结合的形式，可方便对底板变形后外露部分 的处理。以往的注浆锚杆安装之后，若不能及时注浆，其注浆口经常被臌起的岩块封堵甚至 掩埋，卧底处理之后，露出的金属杆体又会影响巷道的通车与行人。而采用注浆软管之后， 可以根据现场情况弹性选取软管的长度，后期外露过长的软管可以轻易切除，对于巷道的 正常使用不会产生任何影响。(3)解决目前巷道底板加固技术中存在的钻孔难度大、效率低、难以实现较大深度 钻孔和加固效果差的问题。
图1是本发明的先埋后注式巷道底板注浆加固方法示意图。图2是本发明的底板专用注浆管结构图。图中1-底板反拱，2-注浆钻孔，3-底板专用注浆管，3-1-外连接套，3-2-注浆软 管，3-3-内连接套，3-4-注浆钢管。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述图1所示，本发明的先埋后注式巷道底板注浆加固方法，首先在巷道开挖时，将巷 道底板开挖形成反拱1 ；沿反拱断面分别垂直于反拱弧线、等间距地施工多个注浆钻孔2 ； 安装底板专用注浆管3 ；用碎矸或水泥将拱底填实；待掘进工作面向前推进一定距离滞后， 对底板喷浆封闭，采用注浆泵对各个注浆管进行注浆。具体步骤如下(1)巷道开挖时将巷道底板做成反拱1，反拱1的拱高L为1000 1500mm ；(2)沿反拱断面分别垂直于反拱弧线、等间距地施工多个注浆钻孔2，注浆钻孔2 的深度H不小于巷道宽度K的一半，各注浆钻孔2的弧长间距A为900 1200mm，排距为 1000 1500mm ；
(3)在各注浆钻孔2内安设由外连接套3-1、注浆软管3-2、内连接套3_3、注浆钢 管3-4构成的底板专用注浆管3，注浆软管3-2与注浆钢管3-4用连接固定套3_3连接，注 浆软管3-2的另一端装有外连接固定套3-1 ；用碎矸石或水泥浆将反拱1充填密实，使注浆 软管3-2露出巷道底板平面的长度B不小于500mm，并卷扎整齐，此时管完成了注浆管的预 埋工序；(4)待掘进工作面向前推进30m以后，对巷道底板4进行喷浆封闭处理，喷浆材料 以普通水泥、黄沙、石子按照1 2 2的比例配置完成，喷层厚度为50 100mm;(5)待喷层凝固后，采用注浆泵分别对每个预埋的底板专用注浆管3进行注浆，注 浆采用低压缓注的方式，当注浆压力达到约2. OMPa或发生大量跑浆时，停止注浆，完成一 个断面的加固；(6)重复上述步骤，进行下一循环作业，直至完成所有井巷底板变形地带的注浆加 固。
权利要求
一种先埋后注式巷道底板注浆加固方法，其特征在于步骤一、在巷道开挖时，将巷道底板开挖形成反拱(1)，反拱拱高(L)为1000～1500mm；，步骤二、沿反拱(1)分别垂直于反拱弧线、等间距施工多个注浆钻孔(2)，注浆钻孔(2)的深度(H)不小于巷道宽度(K)的一半，各注浆钻孔(2)的弧长间距(A)为900～1200mm，排距为1000～1500mm；步骤三、在各注浆钻孔(2)内安设底板专用注浆管(3)，用碎矸石或水泥浆充填反拱(1)，使注浆软管(3-2)露出巷道底板(4)平面的长度(B)不小于500mm；步骤四、待掘进工作面向前推进约30m后，对巷道底板(4)进行喷浆封闭处理，待喷层凝固后，采用注浆泵分别对各个底板专用注浆管(3)进行注浆；当注浆压力达到约2.0MPa或发生大量跑浆时，停止注浆；步骤五、重复上述步骤，进行下一循环作业，直至完成对井巷底板变形地带的注浆加固。
2.根据权利要求1所述的先埋后注式巷道底板注浆加固方法，其特征在于所述的底 板专用注浆管(3)由注浆钢管(3-4)和连接在注浆钢管(3-4)上的注浆软管(3-2)构成， 注浆软管(3-2)与注浆钢管(3-4)用连接固定套(3-3)连接，注浆软管(3-2)的另一端装 有外连接固定套(3-1)。
全文摘要
一种先埋后注式巷道底板注浆加固方法，适用于煤矿巷道支护工程。在巷道开挖时，将巷道底板开挖形成反拱，沿反拱断面分别垂直于反拱弧线，等间距地施工多个注浆钻孔；在注浆钻孔中安装带有软管的底板专用注浆管；用碎矸或水泥将拱底填实，并确保注浆软管外端头露出底板平面；待掘进工作面向前推进一定距离后，对底板进行喷浆封闭，采用注浆泵连接外露的注浆软管，通过注浆软管对各预埋的注浆管进行注浆作业。既避免了二次开挖底板反拱，又解决了注浆施工与掘进工作面施工相互影响的问题，预埋注浆管容易保护，注浆后注浆管外露部分容易处理，并且能够显著提高注浆深度，对于松散破碎的底板岩层来说，可增大其承载范围，提高底板抵抗变形的能力。
文档编号E21D11/10GK101839140SQ20101014747
公开日2010年9月22日 申请日期2010年3月31日 优先权日2010年3月31日
发明者张农, 张念超, 许兴亮, 韩昌良 申请人:中国矿业大学