一种软岩巷道底板锚注加固方法技术

本发明专利技术涉及一种软岩巷道底板锚注加固方法，在巷道底板表面向下开设深入至底板稳定岩层的注浆孔道，同一排注浆孔道中每相邻的至少三个注浆孔道作为巷道底板的注浆单元，在注浆单元内放置注浆锚索束，每个注浆锚索束内分别进行巷道底板的深层端锚注浆固定和浅层周围注浆固定。本发明专利技术克服了现有技术在深部软岩巷道底板治理中支护范围小、强度低，难以实现深部软岩巷道底板煤岩体长期稳定性要求的不足。

【技术实现步骤摘要】
一种软岩巷道底板锚注加固方法
本专利技术涉及矿山巷道支护
，具体涉及一种软岩巷道底板锚注加固方法。
技术介绍
深部软岩巷道由于埋藏深，应力水平高，围岩强度低，巷道掘出后围岩应力要重新调整以达到新的平衡，围岩受到应力集中作用影响，由浅到深逐步酥松破碎，巷道顶板和两帮采取锚网索、锚注或架棚支护措施，围岩完整性和强度得以维持，巷道变形得以控制，但巷道底板一般处于敞开未支护状态，使得深部软岩巷道变形破坏大多从底鼓开始，逐步向底角、帮部、顶板逐步扩展，最终导致巷道整体性支护失效。底板加固作为深部软岩巷道支护的短板，严重缩短了巷道服务年限，底板治理在巷道修复工程重要性日益提高，目前在底鼓特别严重的巷道区段，现有巷道支护技术手段主要有以下几种方法：（1）卧底法，直接清除底鼓煤岩体。（2）加固法，通过提高底板围岩强度或提高对底板围岩的支护力来控制底鼓，包括底板注浆、安装底板锚杆或封闭式支架、浇筑反底拱地坪等加固，（3）卸压法，通过工程手段使原来连续的岩体处于不连续状态，使底板岩体处于应力降低区，包括开挖泄压槽，钻孔或爆破卸压等。上述技术手段简单易操作，但均未从根本上改善底板围岩破碎现状，解决巷道底鼓围岩承载强度低的问题，具有修复周期短、支护范围小、难以保证巷道长期稳定等弊端，导致巷道围岩破碎范围不断增大，陷入“越修越坏，越坏越修”的困境。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种软岩巷道底板锚注加固方法，克服了现有技术在深部软岩巷道底板治理中支护范围小、强度低，难以实现深部软岩巷道底板煤岩体长期稳定性要求的不足。本专利技术是通过如下技术方案实现的：提供一种软岩巷道底板锚注加固方法，包括以下步骤：（1）注浆孔道开设：在巷道底板开设深入至底板稳定岩层的底板钻孔，同一排底板钻孔中至少两个钻孔作为巷道底板的注浆单元；（2）注浆锚索束安装：每个注浆单元内对应设置一个注浆锚索束，每个注浆锚索束包括至少两根注浆锚索，并分别置于底板钻孔内，其中，两根注浆锚索分别为端锚用注浆锚索和注浆用注浆锚索；（3）注浆：分别向每个注浆单元中注浆锚索束内注浆，先往端锚用注浆锚索中注浆，注浆材料从该注浆锚索的柔性管和刚性杆之间的出浆口流出并扩散至底板稳定岩层钻孔及周边裂隙内；再往注浆用注浆锚索中注浆，注浆材料从该注浆锚索的刚性管和柔性管之间的出浆口流出并扩散至底板钻孔和浅部破碎岩体。本方案中，注浆锚索束中的端锚用注浆锚索放入注浆孔道内，注入的注浆材料从深部稳定岩层处的出浆口出浆实现注浆锚索与巷道底板深部的端锚固定，注浆锚索束中的注浆用注浆锚索放入注浆孔道内，注入的注浆材料从浅部的破碎岩体处的出浆口出浆实现浅部破碎岩体的全填充和强扩散。作为优选，注浆锚索束还包括至少一根钢绞线，钢绞线在底板钻孔注浆时注满注浆材料实现全长锚固。钢绞线可增加支护强度，在注浆锚索注浆过程中通过注浆材料的填充、固化实现钢绞线全锚，强化巷道底板加固强度。作为优选，巷道底板在端锚用注浆锚索注浆后、注浆用注浆锚索注浆前，通过护表件将每个注浆孔道单元内的注浆锚索连接成一体，安装配套的托盘及锁具，并对每根注浆锚索进行预紧力不低于120KN的张拉预紧。通过托盘锁具将每个注浆单元内的注浆锚索束连成一体共同受力，对注浆锚索进行预紧张拉，提高注浆锚索束对巷道底板的支护强度，增强整体的结构强度。进一步的，张拉预紧后在巷道底板上铺设可强化护表的混凝土地坪。混凝土地坪可以强化护表强度，进一步增强加固效果。进一步的，护表件为槽钢、U型钢和钢笆网中的一种或几种。作为优选，注浆孔道的钻孔深度达到底板稳定岩层1m以上，孔深不低于5m，孔道直径不低于70mm。作为优选，所述的注浆材料为固化强度不低于42.5MPa的水泥，并加入添加剂，水泥的灰水比不低于2，注浆压力不低于10MPa。对注浆锚索采用高灰水比的水泥，通过注浆压力不低于10MPa的高压注浆强扩散，提高围岩密实度和浆液扩散范围，保证注浆效果。其固化强度不低于42.5MPa，实现底板钻孔和浅部破碎围岩的全填充和强扩散，保证锚注加固效果。进一步的，端锚用注浆锚索中柔性管与刚性管为固联，其柔性管与刚性杆留有间隙作为端锚用注浆锚索的出浆口；注浆用注浆锚索中刚性杆与柔性管为固联，其柔性管与刚性管留有间隙作为注浆用注浆锚索的出浆口。端锚用注浆锚索在中柔性管与刚性管间无需设置出浆口，注浆用注浆锚索的刚性杆与柔性管间无需设置出浆口，均采用固定连接增强结构强度且利于注浆材料流动。作为优选，端锚用注浆锚索的刚性杆的长度为1-3m。刚性杆用于注浆后端锚固定，长度不低于1m，有利于增强端锚固定效果，保证稳定性。本专利技术的有益效果：一、采用注浆锚索和钢绞线组成的多股注浆锚索束，对深部软岩巷道底板进行锚注加固，能满足深部软岩巷道底板支护和加固的要求，具有支护范围大、护表强度高、施工便利的优点，改善底板应力状态和围岩自承能力，有效控制围岩变形，提高巷道服务年限。二、多股注浆锚索束具有更高的支护强度，可以提供更高的预紧力，同时减小了与钻孔直径差，有利于端锚“三径匹配”原则，每个注浆单元可同时施工注浆操作，简化操作步骤，提高注浆效率。三、提前预紧，通过注浆锚索端锚作用和护表材料的约束作用将浅部破碎围岩与深部稳定岩层形成整体，抑制底鼓持续发展。四、高压注浆可以提高注浆材料对破碎围岩体填充的密实度和浆液扩散范围，有利于底板支护体与破碎围岩一体化，保证巷道底板整体承载强度和刚度。五、采用煤矿现有常用钻机施工大孔径底板钻孔，既满足底板破碎区加固范围需要，又便于注浆锚索安装，提高了现场施工可行性和便利性。附图说明图1为本专利技术中注浆锚索束的结构示意图。图2为本专利技术底板锚注加固方法断面示意图。图3为本专利技术底板锚注加固方法平面示意图。图中所示：1、钢绞线，2、端锚用注浆锚索，3、注浆用注浆锚索，4、刚性杆，5、端锚用注浆锚索出浆口，6、柔性管，7、注浆用注浆锚索出浆口，8、刚性管，9、托盘，10、索具，11、注浆口，12、巷道，13、底板钻孔，14、浅部破碎岩体，15、注浆材料，16、深部稳定岩层，17、槽钢，18、混凝土地坪。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。一种软岩巷道底板锚注加固方法，包括以下步骤：（1）注浆孔道开设：在巷道12底板表面向下开设深入至底板稳定岩层16的底板钻孔13，同一排底板钻孔13中每相邻的至少两个注浆孔道13作为巷道12底板的注浆单元；作为本专利技术的一种实施方式，注浆单元内包括三个注浆孔道13。其中，钻孔可采用煤矿现有常用钻机施工大孔径底板钻孔，既满足底板破碎区加固范围需要，又便于注浆锚索安装，提高了现场施工可行性和便利性，底板钻孔13的钻孔深度达到底板稳定岩层1m以上，孔深不低于5m，孔道直径不低于70mm。（2）注浆锚索束安装：每个注浆单元内对应设置一个注浆锚索束，每个注浆锚索束包括至少两根注浆锚索，并分别置于底板钻孔13内，其中，注浆锚索分别为端锚用注浆锚索2和注浆用注浆锚索3；为增加支护强度，本专利技术的注浆锚索束还包括至少一根钢绞线1，位于端锚用注浆锚索2和注浆用注浆锚索3的一侧，如图1所示，对应的注浆单元包括至少三个底板钻孔13。本专利技术使用的注浆锚索与现有技术中注浆锚索均分为三段管段，分别为刚性管8、柔性管6和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软岩巷道底板锚注加固方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）注浆孔道开设：在巷道底板开设深入至底板稳定岩层的底板钻孔，同一排底板钻孔中每至少两个钻孔作为巷道底板的注浆单元；（2）注浆锚索束安装：每个注浆单元内对应设置一个注浆锚索束，每个注浆锚索束包括至少两根注浆锚索，并分别置于底板钻孔内，其中，两根注浆锚索分别为端锚用注浆锚索和注浆用注浆锚索；（3）注浆：分别向每个注浆单元中注浆锚索束内注浆，先往端锚用注浆锚索中注浆，注浆材料从该注浆锚索的柔性管和刚性杆之间的出浆口流出并扩散至底板稳定岩层钻孔及周边裂隙内，待注浆材料凝固完成加固；再往注浆用注浆锚索中注浆，注浆材料从该注浆锚索的刚性管和柔性管之间的出浆口流出并扩散至底板钻孔和浅部破碎岩体。

【技术特征摘要】
1.一种软岩巷道底板锚注加固方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）注浆孔道开设：在巷道底板开设深入至底板稳定岩层的底板钻孔，同一排底板钻孔中每至少两个钻孔作为巷道底板的注浆单元；（2）注浆锚索束安装：每个注浆单元内对应设置一个注浆锚索束，每个注浆锚索束包括至少两根注浆锚索，并分别置于底板钻孔内，其中，两根注浆锚索分别为端锚用注浆锚索和注浆用注浆锚索；（3）注浆：分别向每个注浆单元中注浆锚索束内注浆，先往端锚用注浆锚索中注浆，注浆材料从该注浆锚索的柔性管和刚性杆之间的出浆口流出并扩散至底板稳定岩层钻孔及周边裂隙内，待注浆材料凝固完成加固；再往注浆用注浆锚索中注浆，注浆材料从该注浆锚索的刚性管和柔性管之间的出浆口流出并扩散至底板钻孔和浅部破碎岩体。2.根据权利要求1所述的软岩巷道底板锚注加固方法，其特征在于：注浆锚索束还包括至少一根钢绞线，钢绞线可以在底板钻孔注浆时实现全长锚固。3.根据权利要求1所述的软岩巷道底板锚注加固方法，其特征在于：巷道底板在端锚用注浆锚索注浆后、注浆用注浆锚索注浆前，通过护表件将每个注浆单元内的注浆锚索束连接成一体，安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建建，贺军豪，宋晓红，徐洪山，杨战标，赵志坚，赵万里，
申请(专利权)人：山东安科矿山支护技术有限公司，中国平煤神马能源化工集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东,37