錨索孔內快速堵水裝置及其堵水方法
2023-12-10 01:05:11 1
專利名稱：錨索孔內快速堵水裝置及其堵水方法
技術領域：
本發明涉及一種錨索支護孔內淋水的治理方法、裝置和材料配方，特別對礦山巷道錨索支護、隧道錨索支護及其它地下構築物(硐室)錨索支護孔內淋水可迅速治理。
背景技術：
隨著小孔徑錨索支護技術及配套技術的成熟，樹脂錨固劑錨索支護在礦山巷道、隧道、地下硐室、導水道以及其它地下構築物中的應用越來越廣泛。採用樹脂錨固劑的小孔徑錨索支護具有施工機具簡便、施工速度快、錨固效果好和工人勞動強度低等優點，是巷道支護的發展方向。但隨著巷道開挖深度的不斷增大，巷道圍巖處於含水層的情況越來越多，容易造成在頂板錨索施工過程中錨索孔大量淋水。錨索孔淋水的主要影響有1、影響施工人員工作；2、容易造成巷道地面積水；3、對下山掘進巷道，容易造成窩頭積水，影響掘進機工作；4、淋水導致頂板巖層中水的流動，打破含水層的水壓平衡，影響圍巖性質和巷道穩定性。為解決這一問題，目前採用的方法主要有頂板注漿堵水和採用注漿錨固錨索。由於頂板含水層一般分布範圍較廣，且含水狀態變化較大，因此採用頂板注漿的方法既成本高、費工，又影響正常巷道掘進，且效果大多較差。採用注漿錨固錨索，增加了施工工序，在錨索孔淋水較大時，注漿的效果不易控制，為後續的開採安全埋下了隱患。目前尚無針對錨索孔淋水治理的方法。
發明內容
為解決頂板注漿堵水和採用注漿錨索的不足，從根本上快速治理錨索孔淋水，本發明的目的在於提供一種錨索孔內快速堵水裝置及其堵水方法，並研製了相應的堵水裝置和堵水材料。該發明可對錨索孔內任意位置淋水進行有效封堵，達到快速治理淋水的目的。
本發明的技術方案是這樣解決的，提出了錨索孔內堵水的新思路，研製了錨索孔內快速堵水裝置，配製了性能獨特的堵水材料。堵水裝置主要包括兩部分，一是固定環，一是堵水藥卷。固定環採用硬塑板加工而成，內外徑根據錨索直徑和孔徑確定，內徑較錨索直徑大1-2mm，外徑較孔徑小2-3mm。固定環由兩個半環組成，半圓中間有排水孔，其一端採用塑料銷固定，另一端可以開合，固定環安裝在錨索的任意位置。開合接頭處有一錐形孔，採用錐形銷子固定，錐形銷插入方便，而且越插越緊，起到固定環的作用。堵水藥卷採用膨脹絲織材料袋，內裝配製的堵水材料。堵水藥卷纏繞在錨索上，並用固定環固定。堵水材料為專門研製的高效堵水劑，主要組成有固化劑、粘結劑、硬化劑、膨脹劑和其它輔助成分。堵水材料的配方為矽酸鹽水泥60-70％，鈉基膨潤土15-22％，丙烯酸吸水樹脂(SAP)2-17％，聚乙烯醇(PVA)15-20％，附劑(氯化鈉∶氧化鈣＝1∶2)5-8％，以上均為重量比。根據實際鑽孔大小、錨索直徑和鑽孔淋水量，配製相應的堵水材料。
本發明錨索孔內的堵水方法是在堵水裝置的錨索上用堵水藥卷纏繞在錨索上，並用固定環安裝在錨索的適當位置上固緊，然後安裝在所需的孔內適當位置進行堵水，並保持淋水巖層水壓的原始平衡。
本發明的優越功效在於本發明的堵水裝置和堵水方法，效果好、操作簡便、不影響正常施工、成本低和堵水速度快等特點。
圖1為本發明的堵水裝置結構圖。
圖2為本發明的固定環結構圖。
附圖中標號說明1—固定環； 2—錨索；3—堵水藥卷 4—排水孔。
具體實施例方式
本發明的堵水材料的配方為矽酸鹽水泥60-70％，鈉基膨潤土15-22％，丙烯酸吸水樹脂(SAP)2-17％，聚乙烯醇(PVA)15-20％，附劑(氯化鈉∶氧化鈣＝1∶2)5-8％(重量比)稱好需要的原料，然後倒進攪拌機進行攪拌，攪拌均勻後裝入高彈絲織袋中，兩頭封口，即完成堵水藥卷3的製備；用固定環1將藥卷一頭固緊在錨索2上，將堵水藥卷3順著錨索纏繞，另一頭用固定環1固緊。根據具體情況，一根錨索上可以安裝多個堵水裝置。
經試驗在不同淋水量條件下堵水裝置的效果，結果證明該裝置安裝使用非常方便，適用於各種淋水量的條件，堵水速度很快，一般在1分鐘內即可完全堵住淋水。通過在漳村礦二水平回採巷道錨索支護孔內堵水的現場試驗，進一步證明了堵水裝置簡便、高效、廉價和環保等優點，也證明了通過錨索孔內進行堵水的思路是科學的、合理的和可行的。
權利要求
1.一種錨索孔內快速堵水裝置，包含固定環和堵水藥卷兩部分，其特徵在於堵水裝置，由固定環(1)、錨索(2)、堵水藥卷(3)、排水孔(4)組成，其中，固定環(1)，由兩個半圓組合而成，半圓中間有排水孔(4)，其一端通過銷子固定，另一端可以開合，開合接頭處有一錐形孔，用錐形銷子固定；堵水藥卷(3)，採用彈性絲織袋包裝，內裝有堵水材料，所述的堵水材料，由固化劑、粘結劑、硬化劑、膨脹劑和附劑組成。
2.根據權利要求1所述的錨索孔內快速堵水裝置，其特徵在於所述的堵水材料的重量配比為，矽酸鹽水泥60-70％，鈉基膨潤土15-22％，丙烯酸吸水樹脂2-17％，聚乙烯醇15-20％，附劑5-8％。
3.根據權利要求2所述的錨索孔內快速堵水裝置，其特徵在於所述的附劑為氯化鈉∶氧化鈣＝1∶2。
4.一種錨索孔內的堵水方法，其特徵在於在堵水裝置的錨索(2)上用堵水藥卷(3)纏繞在錨索(2)上，並用固定環(1)安裝在錨索(3)的適當位置上固緊，然後安裝在所需的孔內適當位置進行堵水，並保持淋水巖層水壓的原始平衡。
全文摘要
本發明公開了一種錨索孔內快速堵水裝置及其堵水方法。堵水裝置包括固定環和堵水藥卷。堵水藥卷是將堵水材料裝入彈性絲織袋中製成。堵水材料是由固化劑、粘結劑、硬化劑、膨脹劑和其它輔助成分等為原料，將這些原料按一定順序和比例加入混料機內均勻混合後製成。本發明具有操作簡便、成本低廉、堵水速度快和適用範圍廣等優點，對各種孔徑的錨索支護孔內堵水都有非常好的效果。
文檔編號E21D21/00GK1587646SQ20041006666
公開日2005年3月2日 申請日期2004年9月24日 優先權日2004年9月24日
發明者薛亞東, 黃宏偉, 肖亞寧, 王志清, 萬世文, 宋獻忠, 靳京學 申請人:同濟大學