一种软岩巷道注浆加固方法与流程

本发明涉及矿山开采技术领域，特别是涉及一种软岩巷道注浆加固方法。

背景技术：

注浆工艺技术目前国内外已比较成熟，针对不同的地质条件及相应的工程要求可采取不同的注浆方式，但注浆的核心工艺在于注浆孔的设计、注浆材料的选择以及注浆工序的设计。在侏罗系富水软岩水文地质条件下，煤层直接底主要为砂质泥岩、炭质泥岩以及粉砂岩，泥质胶结，局部为砂质硬岩、含水，是典型的“三软”地层，同时受相邻巷道应力影响，巷道施工后，底鼓现象明显，需进行频繁修复，增加巷道支护成本。

技术实现要素：

为此，本发明的一个目的在于提出一种能够对富水软岩水文地质条件下的巷道进行加固，增加巷道的稳定性，减少修复支护成本的软岩巷道注浆加固方法。

本发明提供了一种软岩巷道注浆加固方法，包括：

步骤s1，在巷道的延伸方向上，每间隔设定的距离设置一个注浆孔钻孔断面，在注浆孔钻孔断面位置的周向上钻取一组注浆孔；

步骤s2，以组为单位，对注浆孔进行隔组注浆。

本发明在巷道的延伸方向上设置多组注浆孔，通过向注浆孔中注浆实现增加巷道的稳定性的功能，能够减少巷道的修复支护成本。同时本发明方法在对注浆孔进行注浆的过程中采用隔组注浆的方法，使相邻的两组注浆孔的注浆时间存在一定间隔，有利于注浆在巷道壁的软岩水文地质中充分渗透填充凝固，提升对巷道的加固效果。

进一步地，所述步骤1还包括：

步骤s11，确定相邻两个注浆孔钻孔断面之间的距离为a，其中a的取值范围为2000mm-4000mm；

步骤s12，确定一组注浆孔的数量为b，并确定各个注浆孔的位置分布，其中b的取值范围为5-10。

进一步地，所述步骤s12具体为：确定一组注浆孔的数量为5，其中2个位于巷道的两侧底角，2位于个巷道的两侧肩部，1个位于巷道的拱顶；其中，两侧底角处的注浆孔下扎角度为30°～45°，两侧肩部和拱顶处的注浆孔与巷道轮廓面的夹角不小于75°。

进一步地，所述步骤s12还包括：两侧肩部和拱顶处的注浆孔采用锚索机打眼，两侧底角处的注浆孔采用风钻打眼，并用扫眼器吹尽孔内水及煤岩粉。

进一步地，所述步骤2还包括：

步骤s21，将注浆管安装至注浆孔中；

步骤s22，将安装完注浆管的注浆孔封口；

步骤s23，封口24小时后，通过注浆管对注浆孔进行注浆。

进一步地，所述步骤s21还包括：选用无缝钢管制作注浆管，使注浆管的口径与注浆孔的口径相匹配，且在注浆管上间隔设置有出浆口。

进一步地，所述步骤s22还包括：采用水泥砂浆搀速凝剂进行注浆孔封口，或采用快速凝水泥药卷进行注浆孔封口，封口长度不小于80mm，并使注浆管外露50～70mm。

进一步地，所述步骤s23还包括：采用间歇注浆法，按照注浆孔由下至上的顺序对注浆孔进行注浆。

进一步地，间歇注浆法的间歇时间控制在10～20分钟。

进一步地，注浆材料为普通硅酸盐水泥单液浆，浆液比重1.3～1.6g/cm³，水灰重量比1:1。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1绘示了一种软岩巷道注浆加固方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供了一种软岩巷道注浆加固方法，如图1所示，包括：

步骤s1，在巷道的延伸方向上，每间隔设定的距离设置一个注浆孔钻孔断面，在注浆孔钻孔断面位置的周向上钻取一组注浆孔。

步骤s2，以组为单位，对注浆孔进行隔组注浆。

本发明在巷道的延伸方向上设置多组注浆孔，通过向注浆孔中注浆实现增加巷道的稳定性的功能，能够减少巷道的修复支护成本。同时本发明方法在对注浆孔进行注浆的过程中采用隔组注浆的方法，使相邻的两组注浆孔的注浆时间存在一定间隔，有利于注浆在巷道壁的软岩水文地质中充分渗透填充凝固，提升对巷道的加固效果。

在本发明实施例的一个方面，所述步骤1还包括：

步骤s11，确定相邻两个注浆孔钻孔断面之间的距离为a，其中a的取值范围为2000mm-4000mm。通过注浆孔钻孔断面之间的距离的设置，合理设计注浆孔的组间间隔，在保证加固效果的同时，尽量降低成本。

步骤s12，确定一组注浆孔的数量为b，并确定各个注浆孔的位置分布，其中b的取值范围为5-10。通过一组注浆孔的数量和位置的设置，合理设计注浆孔的数量和分布，在保证加固效果的同时，尽量降低成本。

在一个优选的实施例中，确定一组注浆孔的数量为5，其中2个位于巷道的两侧底角，2位于个巷道的两侧肩部，1个位于巷道的拱顶；其中，两侧底角处的注浆孔下扎角度为30°～45°，两侧肩部和拱顶处的注浆孔与巷道轮廓面的夹角不小于75°。优选地，两侧肩部和拱顶处的注浆孔采用锚索机打眼，两侧底角处的注浆孔采用风钻打眼，并用扫眼器吹尽孔内水及煤岩粉，注浆孔的孔径设计为ф28mm。具体地，两侧底角处的注浆孔位于巷道底板以上300mm处，注浆孔深度设置为2000mm，组距设置为3000mm。

在本发明实施例的一个方面，所述步骤2还包括：

步骤s21，将注浆管安装至注浆孔中。优选地，选用无缝钢管制作注浆管，使注浆管的口径与注浆孔的口径相匹配，且在注浆管上间隔设置有出浆口。在一个具体的实施例中，采用ф22mm的无缝钢管制作，钢管壁厚3mm，注浆管长度为800mm，注浆管管体上每隔50mm螺旋布置ф6mm的出浆口。

步骤s22，将安装完注浆管的注浆孔封口。优选地，采用水泥砂浆搀速凝剂进行注浆孔封口，或采用快速凝水泥药卷进行注浆孔封口，封口长度不小于80mm，并使注浆管外露50～70mm。

步骤s23，封口24小时后，通过注浆管对注浆孔进行注浆。优选地，采用间歇注浆法，按照注浆孔由下至上的顺序对注浆孔进行注浆，间歇时间控制在10～20分钟。在上述5个注浆孔一组的实施例中，先注两侧底脚处的注浆孔，再注两侧肩部注浆孔，最后注顶板处的注浆孔，同时采用隔组注浆的方式进行注浆，例如将注浆孔组依次编号为1、2、3...n(其中，n为自然数)组，可以先依次浇注编号为奇数的组，然后再返回来浇注编号为偶数的组。可选地，注浆材料为普通硅酸盐水泥单液浆，浆液比重1.3～1.6g/cm³，水灰重量比1:1。

具体对注浆管进行注浆过程均采用现有的注浆设备进行，具体过程为：注浆前将注浆设备、阀门、高压注浆管路进行连接后开始注浆，当压力表达到设计压力值，稳定时间达15min时，先关闭注浆泵，再关闭注浆管处的截止球阀，然后打开压力表下侧的卸压阀进行卸压，使残余在管路内的浆液回流到储液桶内，然后卸下u型销，取下注浆管路，将注浆管路再安装在下一根注浆管上重复进行上述程序继续注浆。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。