锚索孔内快速堵水装置及其堵水方法

摘要

本发明公开了一种锚索孔内快速堵水装置及其堵水方法。堵水装置包括固定环和堵水药卷。堵水药卷是将堵水材料装入弹性丝织袋中制成。堵水材料是由固化剂、粘结剂、硬化剂、膨胀剂和其它辅助成分等为原料，将这些原料按一定顺序和比例加入混料机内均匀混合后制成。本发明具有操作简便、成本低廉、堵水速度快和适用范围广等优点，对各种孔径的锚索支护孔内堵水都有非常好的效果。

说明书

技术领域

本发明涉及一种锚索支护孔内淋水的治理方法、装置和材料配方，特别对矿山巷道锚索支护、隧道锚索支护及其它地下构筑物(硐室)锚索支护孔内淋水可迅速治理。

背景技术

随着小孔径锚索支护技术及配套技术的成熟，树脂锚固剂锚索支护在矿山巷道、隧道、地下硐室、导水道以及其它地下构筑物中的应用越来越广泛。采用树脂锚固剂的小孔径锚索支护具有施工机具简便、施工速度快、锚固效果好和工人劳动强度低等优点，是巷道支护的发展方向。但随着巷道开挖深度的不断增大，巷道围岩处于含水层的情况越来越多，容易造成在顶板锚索施工过程中锚索孔大量淋水。锚索孔淋水的主要影响有：1、影响施工人员工作；2、容易造成巷道地面积水；3、对下山掘进巷道，容易造成窝头积水，影响掘进机工作；4、淋水导致顶板岩层中水的流动，打破含水层的水压平衡，影响围岩性质和巷道稳定性。为解决这一问题，目前采用的方法主要有顶板注浆堵水和采用注浆锚固锚索。由于顶板含水层一般分布范围较广，且含水状态变化较大，因此采用顶板注浆的方法既成本高、费工，又影响正常巷道掘进，且效果大多较差。采用注浆锚固锚索，增加了施工工序，在锚索孔淋水较大时，注浆的效果不易控制，为后续的开采安全埋下了隐患。目前尚无针对锚索孔淋水治理的方法。

发明内容

为解决顶板注浆堵水和采用注浆锚索的不足，从根本上快速治理锚索孔淋水，本发明的目的在于提供一种锚索孔内快速堵水装置及其堵水方法，并研制了相应的堵水装置和堵水材料。该发明可对锚索孔内任意位置淋水进行有效封堵，达到快速治理淋水的目的。

本发明的技术方案是这样解决的，提出了锚索孔内堵水的新思路，研制了锚索孔内快速堵水装置，配制了性能独特的堵水材料。堵水装置主要包括两部分，一是固定环，一是堵水药卷。固定环采用硬塑板加工而成，内外径根据锚索直径和孔径确定，内径较锚索直径大1-2mm，外径较孔径小2-3mm。固定环由两个半环组成，半圆中间有排水孔，其一端采用塑料销固定，另一端可以开合，固定环安装在锚索的任意位置。开合接头处有一锥形孔，采用锥形销子固定，锥形销插入方便，而且越插越紧，起到固定环的作用。堵水药卷采用膨胀丝织材料袋，内装配制的堵水材料。堵水药卷缠绕在锚索上，并用固定环固定。堵水材料为专门研制的高效堵水剂，主要组成有固化剂、粘结剂、硬化剂、膨胀剂和其它辅助成分。堵水材料的配方为：硅酸盐水泥60-70％，钠基膨润土15-22％，丙烯酸吸水树脂(SAP)2-17％，聚乙烯醇(PVA)15-20％，附剂(氯化钠∶氧化钙＝1∶2)5-8％，以上均为重量比。根据实际钻孔大小、锚索直径和钻孔淋水量，配制相应的堵水材料。

本发明锚索孔内的堵水方法是：在堵水装置的锚索上用堵水药卷缠绕在锚索上，并用固定环安装在锚索的适当位置上固紧，然后安装在所需的孔内适当位置进行堵水，并保持淋水岩层水压的原始平衡。

本发明的优越功效在于：本发明的堵水装置和堵水方法，效果好、操作简便、不影响正常施工、成本低和堵水速度快等特点。

附图说明

图1为本发明的堵水装置结构图。

图2为本发明的固定环结构图。

附图中标号说明：

1—固定环；                   2—锚索；

3—堵水药卷                   4—排水孔。

具体实施方式

本发明的堵水材料的配方为：硅酸盐水泥60-70％，钠基膨润土15-22％，丙烯酸吸水树脂(SAP)2-17％，聚乙烯醇(PVA)15-20％，附剂(氯化钠∶氧化钙＝1∶2)5-8％(重量比)称好需要的原料，然后倒进搅拌机进行搅拌，搅拌均匀后装入高弹丝织袋中，两头封口，即完成堵水药卷3的制备；用固定环1将药卷一头固紧在锚索2上，将堵水药卷3顺着锚索缠绕，另一头用固定环1固紧。根据具体情况，一根锚索上可以安装多个堵水装置。

经试验在不同淋水量条件下堵水装置的效果，结果证明该装置安装使用非常方便，适用于各种淋水量的条件，堵水速度很快，一般在1分钟内即可完全堵住淋水。通过在漳村矿二水平回采巷道锚索支护孔内堵水的现场试验，进一步证明了堵水装置简便、高效、廉价和环保等优点，也证明了通过锚索孔内进行堵水的思路是科学的、合理的和可行的。