巷道顶板含水层治理方法转让专利

申请号 : CN201410745160.9

文献号 : CN104481560B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 吕涛闫振斌李天荣谢洪波

申请人 : 中煤第一建设有限公司

摘要 :

本发明公开了一种巷道顶板含水层治理方法,该方法包括以下步骤,超前释放钻孔与锚索滞后相结合防水方法,WG抗腐蚀抗裂防水剂锚喷方法,全长锚固锚杆及注浆锚索防止支护钻孔涌水方法,化学浆液应用于巷道注浆堵水及加固方法。本发明解决了因为巷道顶板淋水对施工进度的影响,在施工过程中不断完善综合治理顶板淋水的措施,在同等岩石条件下巷道掘进进尺从原来的40m/月上升到现在平均进尺75m/月,实现了巷道单孔涌水量≤0.5m3/h,彻底解决顶板淋水对巷道施工的影响。

权利要求 :

1.一种巷道顶板含水层治理方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:(1)超前释放钻孔与锚索滞后相结合防水方法:在巷道帮部开凿探放水硐室,施工与巷道方向平行井帮有倾角的超前钻孔,以钻孔钻探后预埋止水套管,在止水套管内继续朝前钻探,钻探预埋止水套管,止水套管安装高压球阀,提前对巷道施工的前方含水层进行放水,以减少巷道施工顶板淋水,顶板岩石条件允许的情况下锚索滞后工作面一定距离,注浆锚索使用注浆材料为水泥浆,在工作面的后方与迎头施工平行作业,以减少锚索导水导致迎头施工困难;

(2)WG抗腐蚀抗裂防水剂锚喷方法:在巷道集中出水点预埋导水管,利用WG防水剂干粉抢喷,以缩小淋水面,在喷浆中,水泥、黄砂、石子按照一定比例添加形成水泥,且水泥与

10%WG防水剂的水灰比控制在一定区间内,支护一定的厚度,即可形成对淋水整体性封闭层,同时也起到巷道围岩稳定,防水、防潮的效果;

(3)全长锚固锚杆及注浆锚索防止支护钻孔涌水方法:巷道直接顶为泥岩,沿煤顶板掘进,巷道淋水通过原端头支护的锚杆、锚索孔导出,将原设计锚杆端头锚固变更为全长锚固,锚索变更为注浆锚索,采用树脂药卷端头锚固,其余部分采用注浆封堵;

(4)化学浆液应用于巷道注浆堵水及加固方法:

A.马丽散E是一种低粘度、双组份合成高分子聚亚胶脂材料,用高压灌注进行加固时,树脂和催化剂混合后进行反应,当马丽散E被高压推挤,注入到煤岩层或混凝土裂缝,可沿煤岩层或混凝土裂缝延瞻直到将所有裂隙充填满;

B.注浆方法

(1)注浆钻孔布置及参数

(1.1)注浆孔位置

根据出水点分布及巷道断面大小每排布置5个注浆孔,两排注浆孔之间的排间距为2m;

(1.2)注浆孔参数

孔深3m,孔径为42mm,垂直巷壁钻孔;

(1.3)钻孔

使用钻具按要求钻孔,保证孔深、孔径及钻孔位置达到要求;

(1.4)封孔位置

封孔器在1.5m处进行封孔,根据现场注浆实际情况进行适当调整;

(1.5)注浆管路

封孔器里面接1m花管,中间接1个封孔器,外面接2m注射管,最后接一快接头与注射枪连接注浆;

C、注浆压力的确定

注浆压力是推动浆液在含水层裂隙及溶洞内运动、扩散、充塞压实的动力,是注浆参数中最重要的参数之一,设计正常压力为5~6mPa,终压<13mPa;

D、注浆操作步骤

在加固施工中,针对不同的材料通用的加固方法总结为以下8个步骤:(1)孔位的设计:针对不同的注浆需要合理设计注浆参数,包括注浆孔深、方位角、孔径、封孔深度参数;

(2)钻孔:钻孔需尽量按照注浆钻孔孔位设计参数进行,对于塌孔严重区域直接采用自钻式注射管实现钻孔和注浆一体化进行;

(3)安设注射管:注射枪通过快速接头连接注射花管,按照封孔深度安装封孔器;

(4)连接设备供风管路和注浆管路:气动注浆泵通过高压胶管连接注射枪,催化剂和树脂连接气动注浆泵,注浆管路连接好后必须进行压浆试验,以检查和确定注浆设备及管路的有效性和可靠性,并在压浆试验中注意观察材料混合比例,保证注浆效果;

(5)开始注浆:注浆过程中需按照注浆原则及时进行调整,密切观察注浆区域煤岩体变化,出现漏料、串浆现象要及时处理;

(6)达到停注要求后停止注浆:一般按照注浆压力、注浆量及返浆情况现场确定停注时机;

(7)换孔注浆:换孔注浆需及时,且拔注射枪前需稍泵送少许单液浆冲洗注射枪防止堵塞枪头;

(8)注浆完毕后,清洗设备和附件,在注浆完毕之前准备充足的清洗剂,按照注浆设备及材料使用说明进行设备清洗。

2.根据权利要求1所述一种巷道顶板含水层治理方法,其特征在于:所述止水套管长为

11米,直径为108mm。

3.根据权利要求1所述一种巷道顶板含水层治理方法,其特征在于:所述水泥、黄砂、石子的比例为1:2:2。

4.根据权利要求1所述一种巷道顶板含水层治理方法,其特征在于:所述支护厚度为

120mm。

5.根据权利要求1所述一种巷道顶板含水层治理方法,其特征在于:所述水灰比控制在

0.5~0.56。

6.根据权利要求1所述一种巷道顶板含水层治理方法,其特征在于:所述锚杆采用直径为20mm,长为2200mm的左旋无纵筋锚杆,锚固方式为树脂全长锚固,每根锚杆配2支Z2370型树脂药卷,间排距为800mm×800mm,三花布置,锚杆托板规格为150mm×150mm×10mm。

说明书 :

巷道顶板含水层治理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及巷道顶板,具体涉及巷道顶板含水层治理方法。

背景技术

[0002] 在井巷工程施工中遇到巷道顶板淋水是件最头疼的事。它严重影响施工进度、支护质量、施工安全及工程维护工作。地下水的防治是一项极其艰苦和耗费人力、物力的工程,尤其遇到特殊水文地质条件下,巷道大面积的出现淋水、渗水更难施工,以往一些传统的防治水工艺,往往受到现场施工条件和局限性的限制,无法满足防治水施工需要,达不到防治效果,随着煤矿开采深度的增加,施工的遇到特殊地层越来越多,在针对巷道顶板淋水、渗水的治理上目前国内还没有总结出一套好的工艺,传统的治水工艺不能满足施工需要,针对巷道顶板淋水、渗水麦垛山煤矿工程技术人员认真分析研究各种技术资料和各种治理工艺,吸取经验和教训,对巷道顶板淋水综合治理方案进行慎重研究与论证,并在实施过程中不断调整优化,最终顺利完成了巷道顶板淋水综合治理工作,确保了确保了巷道施工进度,并总结出了巷道顶板淋水综合治理成功经验。

发明内容

[0003] 根据现有技术存在的不足,提供一种可实现巷道单孔涌水量≤0.5m3/h,彻底解决顶板淋水对巷道施工影响的巷道顶板含水层治理方法。
[0004] 本发明技术方案按照下述方法实现:
[0005] 一种巷道顶板含水层治理方法,该方法包括以下步骤:
[0006] (1) 超前释放钻孔与锚索滞后相结合防水方法:在巷道帮部开凿探放水硐室,施工与巷道方向平行井帮有倾角的超前钻孔,以钻孔钻探后预埋止水套管,在止水套管内继续朝前钻探,钻探预埋止水套管,止水套管安装高压球阀,提前对巷道施工的前方含水层进行放水,以减少巷道施工顶板淋水,顶板岩石条件允许的情况下锚索滞后工作面一定距离,注浆锚索使用注浆材料为水泥浆,在工作面的后方与迎头施工平行作业,以减少锚索导水导致迎头施工困难;
[0007] (2)WG抗腐蚀抗裂防水剂锚喷方法:在巷道集中出水点预埋导水管,利用WG防水剂干粉抢喷,以缩小淋水面,在喷浆中,水泥,黄砂,石子按照一定比例添加水泥用量的10%WG防水剂水灰比控制在一定区间内,支护一定的厚度,即可形成对淋水整体性封闭层,同时也起到巷道围岩稳定,防水、防潮的效果;
[0008] (3全长锚固锚杆及注浆锚索防止支护钻孔涌水方法:巷道直接顶为泥岩,沿煤顶板掘进,巷道淋水通过原端头支护的锚杆、锚索孔导出,将原设计锚杆端头锚固变更为全长锚固,锚索变更为注浆锚索,采用树脂药卷端头锚固,其余部分采用注浆封堵;
[0009] (4)化学浆液应用于巷道注浆堵水及加固方法:马丽散E是一种低粘度,双组份合成高分子聚亚胶脂材料,用高压灌注进行加固时,树脂和催化剂混合后进行反应,当它被高压推挤,注入到煤岩层或混凝土裂缝,可沿煤岩层或混凝土裂缝延瞻直到将所有裂隙充填满。
[0010] 所述止水套管长为11米,直径为108mm。
[0011] 所述水泥,黄砂,石子的比例为1:2:2。
[0012] 所述支护厚度为120mm。
[0013] 所述水灰比控制在0.5~0.56。
[0014] 所述锚杆采用直径为20mm,长为2200mm的左旋无纵筋锚杆,锚固方式为树脂全长锚固,每根锚杆配2支Z2370型树脂药卷,间排距为800mm×800mm,三花布置,锚杆托板规格为150mm×150mm×10mm。
[0015] 本发明的有益效果是:
[0016] 本发明解决了因为巷道顶板淋水对施工进度的影响,在施工过程中不断完善综合治理顶板淋水的措施,在同等岩石条件下巷道掘进进尺从原来的40m/月上升到现在平均进3
尺75m/月,实现了巷道单孔涌水量≤0.5m/h,彻底解决顶板淋水对巷道施工的影响。

附图说明

[0017] 图1为本发明流程图;
[0018] 图2为钻孔布置平面图;
[0019] 图3为钻孔布置剖面图;
[0020] 图4为注浆孔布置图;
[0021] 图5为注浆示意图;
[0022] 1—调车硐室,2—主水平带式输送机石门西侧,3—带式输送机石门,4—1#钻孔,5—2#钻孔,6—3#钻孔,7—4#钻孔,8—注浆孔,9—注射花管,10—封孔器,11—快速接头,
12—注射枪,13—高压胶管,14—气动注浆泵,15—催化剂,16—树脂。

具体实施方式

[0023] 以下结合附图,通过具体实施例对本发明技术方案做进一步的说明。
[0024] 如图1所示,一种巷道顶板含水层治理方法,该方法包括以下步骤:
[0025] 一.超前释放钻孔与锚索滞后相结合防水方法:
[0026] 在巷道帮部开凿探放水硐室,施工与巷道方向平行井帮有倾角的超前钻孔,以钻孔直径130mm钻探12米后预埋11米直径108mm止水套管,在止水套管内以钻探直径75mm的钻头继续朝前钻探,超前钻探距离为180m,钻探预埋止水套管,止水套管安装高压球阀,提前对巷道施工的前方含水层进行放水,以减少巷道施工顶板淋水。顶板岩石条件允许的情况下锚索滞后工作面30m,注浆锚索使用注浆材料为水泥浆,在工作面的后方与迎头施工平行作业,以减少锚索导水导致迎头施工困难。
[0027] 具体施工方案:
[0028] a.设计依据
[0029]
[0030] 探水钻孔超前距离和止水套管长度。
[0031] b.钻孔位置及施工顺序
[0032] 如图2、图3所示,(1)主水平带式输送机石门西侧2探水硐室共布置4个钻孔,单孔打钻深度180m。
[0033] (2)第一组中眼,考虑当前工作面情况,在调车硐室1左侧拱基线下450mm与硐室中间位置布置1#钻孔4、2#钻孔5,钻孔沿巷道掘进方向钻进,钻孔参数分别为方位角237°,倾角8°、0°,终孔位置距打钻开口180m,以探明巷道正前方以及顶板的水文地质情况。实际施工过程中根据硐室布置、钻机型号、钻孔涌水量及工作面排水能力可及时调整钻孔深度。
[0034] (3)第二组斜眼,在2#钻孔5右侧布置3#钻孔6、4#钻孔7,钻孔开口位置控制在2#钻孔5右侧1m,钻孔斜长深度均为180m。由于巷道正在开拓,考虑防止钻孔穿过正在开拓的带式输送机石门3,3#钻孔6以方位角245°、倾角为0°;4#钻孔7方位角250°、倾角为0°方向钻进,以探明巷道右侧水文地质情况,实际施工过程中根据硐室布置、钻机型号、钻孔涌水量及工作面排水能力可及时调整钻孔深度及位置。
[0035] (4)施工顺序,1#钻孔4,2#钻孔5,3#钻孔6, 4#钻孔7。
[0036]
[0037] c.孔口管安装
[0038] 工作面布置四个探水孔进行探水工作,三孔开口用Φ133mm钻头施工22m,防止突水安装Φ108mm孔口管、止水闸阀,孔口管加固采用注浆(注浆机型号:2TGZ-60/210)。开口施工完后,采用Φ75mm钻头继续向前施工直至终孔位置。
[0039] (1)孔口安全套管的参数:钻孔开口直径Φ133mm;开口深度22m,套管用21根型号为Φ108mm×8mm×1000mm的无缝钢管。
[0040] (2)用高压水将孔口管孔内杂物清扫干净。
[0041] (3)将加工好的孔口管放置在打好的钻孔内(用钻机将孔口管压入钻孔内),孔口周围用水泥浆封住并用铁楔子(或道钉)背紧孔口管外露长度为100mm~150mm。注浆方式—水泥浆封孔固定;水泥标号为P.HSR42.5,水灰比为1:1。套管安全阀门的联结方式—高压法兰盘(DN100-6.4MPa)联结。安全阀门—安装直通高压闸阀,闸阀选用4寸高压闸阀,最大承受压力应超过20MPa。
[0042] (4)使用注浆机向孔口管内壁注浆,充填岩壁与管壁缝隙,现场拌料(水泥:速凝剂=1:0.1)用注浆机对空隙处进行充填(孔口管选用Φ108mm钢管),壁厚8mm,一端焊接4寸法兰盘,孔口管共计21m)。再采用Φ75mm钻头钻进21m,用注浆机向孔口管内注入清水洗孔做耐压试验,只有注浆机压力达到2倍静水压力6Mpa,耐压30min压力无变化后方可正常钻进,否则重新注浆封堵充填直至达到要求为止。
[0043] (5)在孔口管两侧用长度为2200mm的锚杆固定。每根锚杆用2支Z2370树脂药卷固定。
[0044] (6)注浆完毕后对孔口管进行扫眼,清除杂物。钻进时必须安装直通高压闸阀,闸阀选用4寸高压闸阀,最大承受压力应超过20Mpa。再采用Φ75mm钻头继续向前施工直至终孔位置。
[0045] d.由于巷道顶板淋水较大,采取锚索滞后迎头的施工方案,锚索采用注浆锚索,滞后迎头距离为30米,在施工中采取迎头与后巷锚索平行施工的方案,有效的控制顶板淋水对巷道的影响。
[0046] 二、WG抗腐蚀抗裂防水剂锚喷方法:
[0047] 现在巷道集中出水点预埋导水管,利用WG防水剂干粉抢喷1~2cm以缩小淋水面,在喷浆中水泥:黄砂:石子=1:2:2添加水泥用量的10%WG防水剂水灰比控制在0.5~0.56之间,支护厚度120mm,即可形成对淋水整体性封闭层,同时也起到巷道围岩稳定,防水、防潮的效果。
[0048] 三、全长锚固锚杆及注浆锚索防止支护钻孔涌水方法:
[0049] 巷道直接顶为泥岩(厚度1m左右),沿煤顶板掘进,巷道淋水主要通过原端头支护的锚杆、锚索孔导出,将原设计锚杆端头锚固变更为全长锚固,锚索变更为注浆锚索,采用树脂药卷端头锚固其余部分采用注浆封堵。
[0050] A.锚杆全长锚固施工方案及支护要求
[0051] (1) 锚杆采用Ф20×2200mm左旋无纵筋井下专用锚杆,锚固方式为树脂全长锚固,每根锚杆配2支Z2370型树脂药卷,间排距800mm×800mm,三花布置,锚杆托板规格150×150×10mm。
[0052] (2)锚杆支护施工方法和要求
[0053] (2.1)、定锚杆眼位
[0054] 检查巷道规格尺寸是否符合设计要求,若不符合,必须先处理至符合设计要求后,按照锚杆布置要求将顶锚杆眼位定在网片孔位置,帮锚杆按设计要求确定并标记。
[0055] (2.2)、打锚杆眼
[0056] 拱部锚杆采用气动锚杆机施工,用Ф19mm六方钻杆与Φ28mm钻头配合施工顶板锚杆孔,钻孔过程中必须是短、长钎杆相结合进行施工,避免长钎杆施工时断钎伤人;帮部锚杆采用煤电钻、风钻施工,用Φ28mm麻花钻杆与Φ28mm钻头施工帮部锚杆孔,严格控制锚杆钻孔深度,误差控制在0~+50mm,锚杆钻孔要清理干净,确保树脂锚固剂充分发挥作用,使锚杆锚固力达到设计要求。
[0057] (2.3)、锚杆安装
[0058] (2.3.1) 作业人员进入掘进工作面前,应进行安全检查、设备检查与维护、物料准备等工作。
[0059] (2.3.2) 每循环截割后,首先进行敲帮问顶,及时进行临时支护,确保顶板临时支护可靠。
[0060] (2.3.3) 检查锚杆的规格尺寸是否符合设计要求:左旋无纵筋井下专用锚杆(斜切45°角)是否合格,杆体有无氧化生锈现象,若有必须擦刷干净;锚固剂有无过期结块变质,包装袋有无破裂损坏,影响正常使用的必须更换。
[0061] (2.3.4) 检查锚杆眼的眼位、角度、深度是否符合设计要求(用待安装锚杆伸入锚杆眼孔检查),若不合格必须重新打眼。
[0062] (2.3.5) 锚杆安装工艺流程:确定巷道顶板锚杆孔位置 → 装树脂锚固剂 → 装全套锚杆 → 搅拌药卷 → 停20~30s → 上紧螺母 → 依次完成其它的顶板锚杆 → 用14#铅丝将金属网扣扣相联;确定巷道巷帮锚杆孔位置 → 装树脂锚固剂 → 装全套锚杆 → 搅拌药卷 → 停20~30s → 上紧螺母 → 依次完成其它的巷帮锚杆 → 用14#铅丝将金属网扣扣相联。
[0063] (2.3.6) 锚杆施工顺序:由巷道拱顶向两墙施工。
[0064] (2.3.7) 树脂锚固剂的搅拌时间约为20~30s,此后停机,但不能缩下钻机,还应保持钻机较大的推力。
[0065] (2.3.8) 紧固螺母:停机后缓慢降下锚杆机(退出煤电钻),调整钢托板位置至设计要求,再用扭力扳手将锚杆螺母拧紧,托板与金属网紧贴岩面,保证锚杆具有较大的初锚力。
[0066] (2.3.9)锚杆必须定期或定量做锚固力检验,由施工队技术人员到现场做锚固力抽查,抽查方法是每300根锚杆为一组,每组测试不少于3根,测试结果及时汇报相关部门,锚固力测试采用锚杆拉力计进行。
[0067] (2.3.10)锚杆的安装质量必须达到要求。锚杆的预紧力必须达到100NM,锚固力必须达到50KN以上(压力表指针指示在15Mpa以上)。
[0068] B.中空注浆锚索施工方法
[0069] (1)中空注浆锚索支护参数
[0070] (1.1)中空注浆锚索规格为Φ22×7300mm,沿巷道中心线两侧布置,间排距3m×2m。每套锚索包括杆体、规格Φ250×14mm的托盘、规格为Φ22mm的索具、规格为Φ23×
150mm的止浆塞(白色塑胶管)、Φ23×300mm的止浆塞(黑色橡胶管)各一节。
[0071] (1.2)每根锚索配2节Z2370型树脂药卷,锚索孔应采用Φ32mm合金钢钻头施工,中空注浆管规格:内径Φ6mm,外径Φ10mm,空口设置止浆塞。
[0072] (1.3)中空注浆锚索安装方式与普通锚索相同,张紧后进行注浆,浆液水灰比为1:2(质量比),水泥为R42.5普通硅酸盐水泥,同时加入ACG—Ⅰ注浆添加剂(为水泥重量8%)。
[0073] (2).中空注浆锚索运输要求
[0074] (2.1)在装卸车过程中,应小心轻放,以免损坏锚索尾部螺纹。
[0075] (2.2)在运输过程中应保持锚索表面清洁,避免锚索粘满泥、灰、煤粉、油和水影响锚索与树脂和注浆液体的粘结效果。
[0076] (2.3)锚索可以适当弯曲,但弯曲半径不能小于500mm,弯曲半径太小容易造成锚索注浆管折曲、变形,在注浆过程中形成大的阻力。
[0077] 3. 钻注浆锚索孔
[0078] (3.1)使用单体顶板锚杆钻机或者支腿式帮锚杆钻机按设计位置钻顶板和帮锚索孔。
[0079] (3.2)顶板岩石孔应采用Φ32金刚石钻头、钻两帮锚索孔应采用Φ32合金钻头。钻孔按打树脂锚索孔施工技术要求进行。钻孔深度小于注浆锚索长度5cm。
[0080] (3.3)钻孔时应注意:帮或顶较破碎的地方,要将碎体放下来,清理出打孔位置,同时也便于封孔和控制打孔深度。
[0081] (4) 安装注浆锚索及封孔
[0082] (4.1)锚索安装前,应先安装止浆塞到锚索尾部,当孔口破碎成喇叭口形状时应适当地缠绕棉纱。
[0083] (4.2)用中空注浆锚索把2卷Z2370树脂锚固剂推入钻孔,边推进边搅拌。
[0084] (4.3)检查封孔质量,如果止浆塞周围存在空隙,用棉纱塞紧,根据封孔位置距巷道面的距离选用 合适长度的Φ50×5的钢管,用锚索托盘压住,上紧锚索螺母,施加不低于120kN的预紧力矩。
[0085] (4.4)最后检查锚索托盘是否紧贴岩面,如果锚索螺纹紧固到底但托盘仍没有紧贴岩面须在托盘内加垫木托盘。
[0086] (5)设备安装
[0087] (5.1)注浆设备到最远处注浆锚索的位置应在10米以内。
[0088] (5.2)将注浆泵和搅拌器装配起来,连接风、水管路和注浆器。用清水将搅拌桶冲洗干净,严禁桶内有杂物、硬块等。
[0089] (5.3)油壶内加满油,向搅拌桶内加入少量水,并慢慢开风,对搅拌器和注浆泵进行试运转。
[0090] (5.4)在确保搅拌器和注浆泵正常运行,注浆泵注出的水有足够的压力,且各种管路和开关连接无误的情况下,可以进行搅拌注浆液。
[0091] (6)配料及注浆
[0092] (6.1)向搅拌桶内注入清水,根据一次注浆孔的数量确定水量,水灰比为1:2加入水泥,同时加水泥8%的ACZ—I注浆添加剂。
[0093] (6.2)开动搅拌机,开始时速度较慢,向桶内加入R42.5普通硅酸盐水泥,边加入边搅拌,水泥须慢慢加入,并不断搅拌,避免大量水泥到入桶内,影响搅拌质量和效果。
[0094] (6.3)若出现搅拌机搅不动的情况,此时可关闭搅拌机,把大的水泥块破碎,然后再开搅拌机,注意:搅拌机工作期间,不得将手伸入桶内,以免受伤。
[0095] (6.4)按规定的水灰比配好浆液,搅拌均匀,使水泥水化后即可注浆。
[0096] (6.5)根据现场实际情况配料,避免出现注浆孔还未注满就没料或者配料过多而用不完等情况发生。
[0097] (6.6)卸下锚索尾部的丝堵,连接注浆器到锚索尾部内螺纹上,慢慢扭紧注浆器,检查与注浆泵连接的注浆管是否畅通。
[0098] (6.7)启动注浆泵进行注浆,开始速度要慢些,并边搅拌边注浆,注浆时搅拌速度可慢一些。
[0099] (6.8)在注浆过程中,当听到注浆泵发出一种沉闷声音时,表明注浆泵压力已达到最大(7MPa),可关闭注浆泵,等待2—3分钟再注浆。
[0100] (6.9)当锚索托盘周围出浆或锚索周围的裂隙、锚杆孔出浆时,表明已注满,停止注浆。
[0101] (6.10)注浆过程中每个钻孔应一次性注满,若中途停滞时间超过2分钟,将会堵塞注浆管。
[0102] (6.11)卸下注浆器,拧紧锚索尾部丝堵。连接下一锚索,重复以上过程。
[0103] 四、化学浆液应用于巷道注浆堵水及加固方法:
[0104] A、马丽散E的性能
[0105] 马丽散E是一种低粘度,双组份合成高分子聚亚胶脂材料,用高压灌注进行加固时,树脂和催化剂混合后进行反应,当它被高压推挤,注入到煤岩层或混凝土裂缝(在高压作用下可以使煤岩层的闭合裂隙张开),可沿煤岩层或混凝土裂缝延瞻直到将所有裂隙(包括肉眼难以觉察的裂隙及在高压作用下重新张开的裂隙)充填满。产品具有高度粘合力和很好的机械性能与地层产生高度粘合,可持续与工作面一致寿命。产品注射进地层以后,低粘度混合物保持液体状态几秒钟,渗透进细小的裂缝膨胀,使松散破碎的围岩粘结成一体。其良好的柔韧性能承受随后的地层运动,能提高地层支撑力,机械阻力高,因该材料具有抗压强度高、抗拉强度大并具有一定的延伸率等特性,因而有效地增加巷道围岩的自身强度,从而提高其稳定性。
[0106] B、注浆方法
[0107] (1)注浆钻孔布置及参数
[0108] (1.1)注浆孔位置
[0109] 如图3所示,根据出水点分布及巷道断面大小每排布置5个注浆孔8。两排注浆孔8之间的排间距为2m(根据现场实际情况及注浆扩散情况对孔深及注浆孔的间排距进行及时调整)。
[0110] (1.2)注浆孔8参数
[0111] 孔深3m,孔径为42mm,垂直巷壁钻孔。
[0112] (1.3)钻孔
[0113] 使用钻具按要求钻孔,保证孔深、孔径及钻孔位置达到要求。
[0114] (1.4)封孔位置
[0115] 封孔器在1.5m处进行封孔,根据现场注浆实际情况进行适当调整。
[0116] (1.5)注浆管路
[0117] 封孔器里面接1m花管,中间接1个封孔器,外面接2m注射管,最后接一快接头与注射枪连接注浆。
[0118] C、注浆压力的确定
[0119]  注浆压力是推动浆液在含水层裂隙及溶洞内运动、扩散、充塞压实的动力,是注浆参数中最重要的参数之一,设计正常压力为5~6mPa,终压<13mPa。
[0120] D、注浆操作步骤
[0121]  在加固施工中,针对不同的材料通用的加固方法总结为以下8个步骤:
[0122] (1)孔位的设计:针对不同的注浆需要合理设计注浆参数,包括注浆孔8深、方位角、孔径、封孔深度等参数;
[0123] (2)钻孔:钻孔需尽量按照注浆钻孔孔位设计参数进行,对于塌孔严重区域可直接采用自钻式注射管实现钻孔和注浆一体化进行;
[0124] (3)安设注射管:注射枪12通过快速接头11连接注射花管9,按照封孔深度安装封孔器10;
[0125] (4)连接设备供风管路和注浆管路:气动注浆泵14通过高压胶管13连接注射枪12,催化剂15和树脂16连接气动注浆泵14,注浆管路连接好后必须进行压浆试验,以检查和确定注浆设备及管路的有效性和可靠性,并在压浆试验中注意观察材料混合比例,保证注浆效果;
[0126] (5)开始注浆:注浆过程中需按照注浆原则及时进行调整,密切观察注浆区域煤岩体变化,出现漏料、串浆现象要及时处理;
[0127] (6)达到停注要求后停止注浆:一般按照注浆压力、注浆量及返浆情况现场确定停注时机;
[0128] (7)换孔注浆:换孔注浆需及时,且拔注射枪12前需稍泵送少许单液浆冲洗注射枪防止堵塞枪头。
[0129] (8)注浆完毕后,清洗设备和附件。在注浆完毕之前准备充足的清洗剂,按照注浆设备及材料使用说明进行设备清洗。
[0130] 本发明解决了因为巷道顶板淋水对施工进度的影响,在施工过程中不断完善综合治理顶板淋水的措施,在同等岩石条件下巷道掘进进尺从原来的40m/月上升到现在平均进尺75m/月,实现了巷道单孔涌水量≤0.5m3/h,彻底解决顶板淋水对巷道施工的影响。