新型高效围岩注浆加固方法技术领域
本发明涉及一种围岩注浆加固技术,尤其涉及一种新型高效围岩注浆加固方法。
背景技术
常规围岩注浆加固技术通常采用单孔注浆技术,注浆压力低于4MPa,相邻钻孔注浆
量差别大,注浆系统不稳定。以上特点导致常规围岩注浆加固的效率低,月进尺量小,
人工成本居高不下;同时注浆效果差;表现为围岩胶结差或胶结不均匀导致整体承载力
不足。常规技术费时费力,支护效果差,因此,有必要研究出一种新的围岩注浆加固技
术。
发明内容
本发明的目的是提供一种注浆效率高、加固效果好的新型高效围岩注浆加固方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
本发明的新型高效围岩注浆加固方法,其特征在于:
采用多孔注浆分流器实施高效注浆方法;
所述多孔注浆分流器包括主体管,所述主体管上设有分流管、进口流量表、机械压
力表、数显压力表、溢流阀、出口流量表、流量控制阀,所述分流管与多个钻孔的注浆
管连接;
所述多孔注浆分流器将注浆泵的单股浆液分流到不同钻孔,其前端连接注浆泵出浆
管,后端连接多个钻孔注浆管,实现浆液等压分流;
所述高效注浆方法包括:
每个巷道断面设置6~8个注浆孔,注浆孔间距1.5~2.0m,排距3~5m,注浆孔深度不
低于6m,钻孔分封孔段与注浆段,采用不同直径钻头成孔,封孔段为大孔,注浆段为小
孔,方便使用封孔器,封孔长度1~2m,分流管流出的浆液通过高压进浆管进入封孔器,
最终通过注浆管注入围岩裂隙。
由上述本发明提供的技术方案可以看出,本发明实施例提供的新型高效围岩注浆加
固方法,采用多孔、大流量及高压的高效围岩注浆加固新技术,巷道围岩钻孔后安装注
浆管,使用注浆分流系统连接多个钻孔,连接高压注浆泵,实现全断面高压大流量多孔
同时注浆,成倍提高现有围岩注浆效率,高压大流量提高围岩注浆加固效果。
附图说明
图1为为本发明实施例中高效注浆特性曲线图。
图2为本发明实施例中高效注浆钻孔分布示意图。
图3本发明实施例中多孔注浆分流器的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
本发明的新型高效围岩注浆加固方法,其较佳的具体实施方式是:
采用多孔注浆分流器实施高效注浆方法;
所述多孔注浆分流器包括主体管,所述主体管上设有分流管、进口流量表、机械压
力表、数显压力表、溢流阀、出口流量表、流量控制阀,所述分流管与多个钻孔的注浆
管连接;
所述多孔注浆分流器将注浆泵的单股浆液分流到不同钻孔,其前端连接注浆泵出浆
管,后端连接多个钻孔注浆管,实现浆液等压分流;
所述高效注浆方法包括:
每个巷道断面设置6~8个注浆孔,注浆孔间距1.5~2.0m,排距3~5m,注浆孔深度不
低于6m,钻孔分封孔段与注浆段,采用不同直径钻头成孔,封孔段为大孔,注浆段为小
孔,方便使用封孔器,封孔长度1~2m,分流管流出的浆液通过高压进浆管进入封孔器,
最终通过注浆管注入围岩裂隙。
所述分流管与主体管的浆液进入方向成45°角。
本发明在深入研究围岩注浆加固技术的基础上,提出了多孔、大流量及高压的高效
围岩注浆加固新技术。巷道围岩钻孔后安装注浆管,使用注浆分流系统连接多个钻孔,
连接高压注浆泵,实现全断面高压大流量多孔同时注浆,成倍提高现有围岩注浆效率,
高压大流量提高围岩注浆加固效果。
具体实施例:
(1)高效围岩注浆原理
如图1所示,根据注浆泵工作原理,排浆压力减小可以提高排浆量,全断面多孔高效
注浆技术利用该原理,一方面由单孔注浆改为多孔注浆,增加注浆通道,相应的注浆压
力会降低,注浆量会增加;另一方面,采用大流量注浆泵,设计专用分流器,在保压作
用下保证持续大流量注浆。
(2)多孔注浆分流器
多孔注浆分流器将注浆泵的单股浆液分流到不同钻孔,其前端连接注浆泵出浆管,
后端连接多个钻孔注浆管,实现浆液等压分流。
如图2所示,多孔注浆分流器包括主体管1、分流管2、进口流量表3、机械压力表4、
数显压力表5、溢流阀6、出口流量表7、流量控制阀8。
整个注浆系统包括搅拌桶、注浆泵、出浆管、分流器、钻孔进浆管和注浆管连接
端。出浆管连接注浆泵与分流器,分流器将单股浆液分流到不同进浆管,进浆管连接分
流器与钻孔内的注浆管。浆液由分流器主体管1进入,由分流管2分流后进入钻孔,分流
管与浆液进入方向成45°焊接,降低浆液运行阻力最小,保压期间的溢流浆液由溢流阀6
排除后回收。进口流量表3可以记录进入浆液总量或单位时间进入浆液量,用于核算围岩
总注浆量,分析加固效果;机械压力表4和数显压力表5同时记录主体管内注浆压力,机
械表性能可靠,数显表读数方便,两者互补;溢流阀6用于保压期间的浆液溢流,防止高
压浆液过度劈裂围岩;出口流量表7用于记录浆液溢出量,与进口流量表3的差值即为围
岩吃浆量;流量控制阀8为备用部分。
(3)高效注浆技术工艺
如图3所示,每个巷道断面设置6~8个注浆孔,注浆孔间距1.5~2.0m,排距3~5m,
注浆孔深度不低于6m。
钻孔分封孔段与注浆段,采用不同直径钻头成孔,封孔段为大孔,注浆段为小孔,
方便使用封孔器,封孔长度1~2m。分流管2流出的浆液通过高压进浆管9进入封孔器10,
最终通过注浆管11注入围岩裂隙。
该技术工艺主要分以下步骤:
第一步,根据注浆方案钻孔,钻孔深度与直径必须满足要求并保持孔内通畅。
第二步,安装注浆管并完成封孔,注浆管与封孔器丝扣连接并配套使用,封孔器位
于钻孔封孔段,向起胀胶囊内注水实现封孔,起胀部分不短于1m;注浆管一般分两段,
靠近孔底的注浆管一端钻排浆孔,直径6~10mm。
第三步,连接注浆系统,搅拌桶、注浆泵、分流器、封孔器与注浆管,注浆试验验
证管路通畅。
第四步,实施高效围岩注浆,注浆系统初期会低压运行,后注浆压力逐渐上升,保
持设计压力不变,完成既定注浆量或注浆时间。
第五步,一个断面注浆结束,拆卸钻孔口注浆管路,保留封孔器至浆液凝固,准备
下一个钻孔断面。
本发明使用自主研制的多孔注浆分流器,可以实现多钻孔同时注浆(一般6~10
孔),大大提高了注浆工作效率。
多孔注浆分流器具有如下特点:
①将一股浆液分流为多股浆液,浆液压力无损失,进出浆液流量匹配,结构设计合
理,功能良好,满足使用要求。
②分流器带有流量表和压力表,流量表可以随时记录注浆瞬时流量总量,压力表可
随时记录当前注浆压力;流量表与压力表匹配使用,可以随时调节注浆系统,保证注浆
加固效果最优。
本发明提出了多孔、大流量及高压注浆技术,设计了分流系统主要部件分流器,并
形成高效注浆加固工艺。该技术具有如下特点:
①多孔同时注浆与单孔注浆相比,浆液渗流范围大,浆液渗流压力小,注浆系统压
力小,注浆泵工作负荷小,容易实现低压大流量,整个系统耗能少,节约电费。
②多孔注浆可以提高注浆工作效率,缩短工程耗时,降低成本。
③围岩裂隙发育复杂且不均匀,多孔注浆可以实现浆液流动自平衡,裂隙充填密实
完整,围岩整体加固效果好。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,
任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替
换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的
保护范围为准。