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专利号: 2018101639701
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种旋喷桩治理深部松软岩层巷道底鼓的方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤一:窥视底板岩层情况:在深井松软破碎的巷道(1)的底板(3)上,采用钻孔窥视仪窥视巷道(1)横截面中心位置的底板(3)岩层情况,设计钻孔深度为10-15m,钻孔直径28mm,使用钻机从底板(3)向下打12-17m的钻孔,开启窥视仪,将窥视仪探头伸进钻孔中,伸进过程中录像、记录底板(3)以下不同深度的岩层信息;

步骤二:确定旋喷所需的钻孔深度:根据步骤一的窥视结果,确定底板(3)岩层中坚硬层位的具体位置,进一步确定旋喷工艺实施过程中的钻孔深度需深入到坚硬层位;

步骤三:设计旋喷桩钻孔:以巷道(1)横截面底板(3)中心为界对称向两帮方向间隔施工3~5个旋喷桩,两底角旋喷桩(2)与垂直方向的角度为45°,两底角旋喷桩(2)之间的垂直旋喷桩(4)与垂直方向的角度为0°,各个旋喷桩露出底板(3)表面的钻孔等距离布置,且各旋喷桩钻孔的直径为50~100mm,旋喷桩钻孔深度延伸至坚硬底板层位,以先施工中间的垂直旋喷桩(4)、再施工两边的底角旋喷桩(2)的顺序进行旋喷桩施工;

步骤四:制备水泥浆液:按照水灰比1:1配制水泥浆液,并且加入水泥用量3~5wt%的速凝化学药剂;按照先水再灰的顺序将原料放入搅拌桶中,最后加入速凝化学药剂搅拌15-

20分钟,制得浆液,备用;

步骤五:旋喷桩钻孔:先在底板(3)的中部设定位置处,采用钻机钻孔直至设定的坚硬底板层位,然后提升钻机,提升速度为0.2~0.25m/min,边提升边旋喷,具体参数为:旋喷注浆压力20~25MPa,确保高压射流切割岩层,流量为20L/min,旋转速度10~15r/min,喷嘴直径2~3mm;

步骤六:旋喷结束后,将带有“叉”形(5-1)的锚杆(5)从旋喷桩中心插入直至旋喷桩钻孔最深处,所述锚杆(5)直径为25-30mm,在锚杆(5)上每隔500mm加工一个“叉”形(5-1);

步骤七:重复上述步骤五至步骤六施工巷道(1)同一横截面其余的各个旋喷桩,各个旋喷桩按照等距离施工;

步骤八:重复步骤一至步骤七,沿底板(3)长度方向按照排距为0.9-1.2m的距离施工各个横截面上的旋喷桩组,直至完成深井松软破碎岩层中的巷道(1)中易发生底鼓区段底板(3)的施工。

2.根据权利要求1所述的一种旋喷桩治理深部松软岩层巷道底鼓的方法,其特征在于,所述步骤三中根据底板(3)岩层的松散程度,确定旋喷钻孔的排距在0.7-1.4m之间。

3.根据权利要求1所述的一种旋喷桩治理深部松软岩层巷道底鼓的方法,其特征在于,所述步骤四中的速凝化学药剂为铝氧熟料。

4.根据权利要求1所述的一种旋喷桩治理深部松软岩层巷道底鼓的方法,其特征在于,所述步骤五中当旋喷管提升到快要接近底板(3)表面的水平位置处时,应从旋喷管提升到达底板(3)表面以下1.0m开始,以0.1~0.15m/min的速度提升旋喷,直至底板(3)表面。

5.根据权利要求1所述的一种旋喷桩治理深部松软岩层巷道底鼓的方法,其特征在于,所述步骤三中在施工底角旋喷桩(2)时,角度偏差不超过1%~1.5%。