一种具有自封孔式定向注浆钢管的制作方法

1.本实用新型涉及井下构造破碎带加固技术领域，具体涉及一种具有自封孔式定向注浆钢管。


背景技术：

2.我国不同矿区开采条件错综复杂，煤矿在采掘过程中不可避免的会遇到断层、陷落柱等构造破碎带，构造破碎带的存在使采掘工作面矿压显现异常，并且存在瓦斯积聚与矿井涌水的安全隐患，因此采取注浆的措施对构造破碎带进行加固对矿井的安全生产具有十分重要的意义。
3.采用注浆的措施来对构造破碎带进行加固，可达到改善围岩力学性质，增强围岩整体性，控制围岩变形的效果，具体来讲，注浆加固的作用机理包括以下几个方面：(1)采用注浆对围岩进行加固后，可以利用浆液封堵围岩的裂隙，隔绝空气，防止围岩风化，且能防止围岩被水浸湿而降低围岩的本身强度；(2)注浆后可以将松散破碎的围岩胶结成整体，提高了岩体的内聚力、内摩擦角及弹性模量，从而提高了岩体强度，可以实现利用围岩本身作为支护结构的一部分；(3)注浆后使得喷层壁后充填密实，这样保证荷载能均匀地作用在喷层和支架上，避免出现应力集中点而首先破坏的现象；(4)利用注浆充填围岩裂隙，扩大了支护结构的有效承载范围，提高了支护结构的整体性和承载能力；(5)注浆后由于组合拱厚度加大，这样又能减小作用在底板上的荷载集中度从而减小底板岩石中的应力，减弱底板的塑性变形，减轻底臌。底板的稳定，有助于两帮的稳定，在底板及两帮稳定的情况下又能保持拱顶的稳定从而保证整个支护结构的稳定；(6)注浆使得支护结构面尺寸加大，围岩作用在支护结构上的荷载所产生的弯矩减小，从而降低了支护结构中产生的拉应力和压应力，因此能承受更大的荷载，提高了支护结构的承载能力，扩大了支护结构的适应性；(7)注浆后的围岩整体性好，与原岩形成一个整体，从而在大构造应力作用下保持稳定而不易产生破坏。
4.随着注浆工艺的发展，主要衍生了注浆钢管注浆和注浆锚索注浆两种方式，以往的注浆工艺存在的主要问题有：
5.(1)传统的注浆工艺中在用囊袋或专用封孔器注浆时，不可避免地因封孔强度不够而导致跑浆漏浆情况；
6.(2)在对破碎带进行长距离、大直径、高压超前加固过程中，在注浆孔内对采掘工程基本没有影响的小的构造破碎带也进行了注浆，造成了注浆材料的浪费。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种具有自封孔式定向注浆钢管，以解决现有技术中存在的技术问题。
8.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种具有自封孔式定向注浆钢管，包括：注浆管杆体、头部囊袋封孔器和尾部橡胶囊袋封孔器；其中，所述注浆管杆体的靠
近其头部的位置设置有出浆孔；所述头部囊袋封孔器、尾部橡胶囊袋封孔器套设于所述注浆管杆体上，所述头部囊袋封孔器、尾部橡胶囊袋封孔器分别位于所述出浆孔的两侧，所述头部囊袋封孔器位于所述出浆孔靠近所述注浆管杆体的头部一侧，所述尾部橡胶囊袋封孔器位于所述出浆孔远离所述注浆管杆体的头部一侧。
9.可选实施例中，所述头部囊袋封孔器、尾部橡胶囊袋封孔器通过高压水胶管连接，所述头部囊袋封孔器、尾部橡胶囊袋封孔器分别与高压水胶管连通。
10.可选实施例中，所述高压水胶管沿所述注浆管杆体延伸。
11.可选实施例中，所述出浆孔为多个，多个所述出浆孔均布在所述注浆管杆体的侧壁，且位于所述头部囊袋封孔器、尾部橡胶囊袋封孔器之间。
12.可选实施例中，每个所述出浆孔形状相同，均为圆形。
13.本实用新型的有益效果在于：
14.(1)该具有自封孔式定向注浆钢管采用高压水注入两橡胶封孔囊袋中，可以通过调节高压水的水压对注浆孔进行封孔，在不同的注浆压力下进行不同强度的封孔，从而避免了跑浆漏浆问题。
15.(2)该具有自封孔式定向注浆钢管的浆料从出浆孔泵出时可以通过囊袋封孔器和尾部橡胶囊袋封孔器对浆料进行隔离，高压浆料只能被注入断层破碎带，从而实现对断层破碎带的定向注浆。在对破碎带进行长距离、大直径、高压超前加固过程中，在注浆孔内浆料不会注入对采掘工程基本没有影响的小的构造破碎带，从而达到节省注浆材料的效果。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图。
17.图1为本实用新型一实施例提供的具有自封孔式定向注浆钢管的结构示意图。
18.图2为本实用新型一实施例提供的具有自封孔式定向注浆钢管的安装使用结构示意图。
19.其中，图中附图标记为：1、高压水胶管；2、尾部橡胶囊袋封孔器；3、头部囊袋封孔器；4、出浆孔；5、注浆管杆体；6、高压水；7、岩体；8、煤体；9、断层裂隙带；10、注浆孔；11、回采巷道。
具体实施方式
20.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
21.需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，
不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
22.实施例一
23.请参阅附图1，本实施例的目的在于提供了一种具有自封孔式定向注浆钢管，包括：注浆管杆体5、头部囊袋封孔器3和尾部橡胶囊袋封孔器2；其中，注浆管杆体5的靠近其头部的位置设置有出浆孔4，优选地，出浆孔4为多个，多个出浆孔4均布在注浆管杆体5的侧壁，每个出浆孔4形状相同，均为圆形。
24.具体地，头部囊袋封孔器3、尾部橡胶囊袋封孔器2套设于注浆管杆体5上，头部囊袋封孔器3、尾部橡胶囊袋封孔器2分别位于出浆孔4的两侧，头部囊袋封孔器3位于出浆孔4靠近注浆管杆体5的头部一侧，尾部橡胶囊袋封孔器2位于出浆孔4远离注浆管杆体5的头部一侧。需要指出的是，多个出浆孔4位于头部囊袋封孔器3、尾部橡胶囊袋封孔器2之间。
25.此外，头部囊袋封孔器3、尾部橡胶囊袋封孔器2通过高压水胶管1连接，头部囊袋封孔器3、尾部橡胶囊袋封孔器2分别与高压水胶管1连通。高压水胶管1沿注浆管杆体5延伸。值得一提的是，采用高压水注入两橡胶封孔囊袋中，可以通过调节高压水的水压对注浆孔10进行封孔，在不同的注浆压力下进行不同强度的封孔，从而避免了跑浆漏浆问题。
26.实施例二
27.请参阅附图2，本实施例的目的在于提供了一种具有自封孔式定向注浆钢管的使用方法，包括如下步骤：
28.s1：注浆前先在回采巷道11内沿工作面方向倾斜向上布置注浆孔10，注浆孔10的深度满足穿过断层9；
29.s2：将具有自封孔式定向注浆管伸入注浆孔10内，其伸入的深度要满足出浆口4位于断层9所在位置，头部橡胶囊袋封孔器3穿过断层9，尾部囊袋封孔器2未达到断层9的位置；
30.s3：通过高压水胶管1向头部囊袋封孔器3、尾部橡胶囊袋封孔器2内注入高压水，使头部囊袋封孔器3和部橡胶囊袋封孔器2紧贴注浆孔10的孔壁，以此达到封孔的效果；
31.s4：封孔完毕后向注浆钢管杆体5内泵入高压水泥浆料，浆料从出浆口4泵出注入断层9，实现对断层9定向注浆加固的目的。
32.本实施例中，浆料从出浆口4泵出时可以通过头部囊袋封孔器3和尾部橡胶囊袋封孔器2对浆料进行隔离，高压浆料只能被注入断层9的破碎带，从而实现对断层9的破碎带的定向注浆。在对破碎带进行长距离、大直径、高压超前加固过程中，在注浆口4内的浆料不会注入对采掘工程基本没有影响的小的构造破碎带，从而达到节省注浆材料的效果。
33.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。