【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及软岩巷道修复，尤其涉及一种大变形软岩巷道的超前注浆修复方法。
技术介绍
1、目前，随着我国西部煤炭开采深度逐年增加，西部软岩巷道在高应力作用下常发生持续的变形和破坏，巷道断面不断缩小。为保证巷道使用功能，必须刷大巷道断面，重新进行巷道支护。对于这类巷道，传统的技术方法都是先清理后支护的修复方式，且这类方法修复存在成本高、危险性大、支护工序繁杂、施工时间长、支护劳动强度高等问题，且在施工的过程中，巷道围岩受施工和地应力的联合作用，不可避免会对临近围岩产生额外的变形和裂隙发育，无法保证软岩巷道围岩最大程度的完整性，岩层强度大大降低，从而导致巷道修复困难，支护强度减弱等技术缺陷。
2、针对这类工程问题，以及当前修复技术方案缺陷，在分析软岩巷道围岩变形破坏力学机理及巷道围岩控制力学原理的基础上，提出一种技术成熟、结构简单、施工操作简单、制造成本低、且能实现适应巷道围岩变形情况的动态支护的修复方法，目的是经济有效地实现对大变形软岩巷道围岩的变形修复，是我国西部软岩矿区开采实现安全高效生产迫切需要的关键技术。
3、为实现对巷道冒顶灾害的修复，中国专利公开号cn 106089246 a公开了一种基于注浆锚杆的巷道冒顶灾害修复方法，主要通过评判围岩稳定性进行分类，然后根据不同的类别采取不同的角度打孔注浆，最终实现对冒顶巷道的修复。该专利提供了一种注浆充填加固空顶区及垮落矸石的巷道冒顶处理方法，虽能实现对巷道冒顶的简单修复，但该方法只能针对巷道冒顶的修复，并不能实现对整个变形巷道的清理修复，且继续使用失效的锚
4、针对高地压三软煤层沿空顺槽的返修问题，中国专利公开号cn 113107489a公开了一种高地压三软煤层沿空顺槽超前注浆加固方法，通过选择合适的注浆材料对煤岩体进行注浆加固，实现了巷道由传统事后修复向超前主动加固的转变，保证了沿空顺槽的支护稳定。该专利虽提出了这样一种超前注浆的加固方法，但未与不同的地质条件做适配，从而使得该方法受限于只能在类似的工程地质条件下使用，且注浆加固方式仅限于传统的钢管注浆、注浆锚杆注浆和注浆锚索注浆，在其所述的裂隙发育、松软破碎的煤岩体区域浆液易扩散，导致消耗量大、浪费情况严重且很难达到其预定的注浆压力，所以该超前注浆加固方法仍有一定的局限性。
5、由于该类软岩巷道围岩变形量大、持续时间长、松动圈范围大，目前使用的软岩巷道修复方法对破碎围岩的加固针对性较差且效率较低，变形后若不及时进行修复，就会严重影响巷道的整体稳定性，且不同区段的软岩巷道的变形情况不同，如若一昧的使用单一的修复方案，在变形情况严重区域会产生修复效果太差、甚至导致二次返修问题的出现，而在变形情况较轻的区域则会出现过度支护，浪费材料，经费成本大大提高的问题。因此，针对大变形软岩巷道的修复难题，需采用预注浆的加固措施提高围岩的完整性，增强施工的效率以及安全性，以保证围岩的整体强度，避免二次大变形问题的出现，同时应具备灵活动态的支护参数调整机制，在修复施工保质保量完成的前提下，实现降本、增效的工程目标。
技术实现思路
1、为解决
技术介绍
中所提出的技术问题，本专利技术提供一种大变形软岩巷道的超前注浆修复方法。
2、本专利技术采用以下技术方案实现：一种大变形软岩巷道的超前注浆修复方法，包括如下步骤：
3、步骤s1、引入评估参数p，依据评估模型，对待修复区域的巷道进行分类；
4、步骤s2、根据巷道类型，确定注浆孔的钻孔角度以及注浆次数；
5、步骤s3、依据步骤s2对待修复区域进行打孔预注浆及封孔；
6、步骤s4、清理巷道内壁，令巷道变形的收缩比修复至1；
7、步骤s5、安装主动支护结构；
8、步骤s6、安装被动支护结构；
9、步骤s7、修复达到一个循环步距8m时，将巷道内的矸石清除运出，再重复步骤s3～s6。
10、优选的，所述步骤s1中，引入评估参数p，根据评估模型，即公式(1)计算巷道围岩的变形情况；
11、
12、式中：d为巷道围岩变形指数；p为围岩变形分类的评估参数；r为岩石的质量指标rqd值；f为岩性普氏系数；s为巷道变形的收缩比，其值为巷道断面尺寸的当前值与设计值之比；
13、根据计算得到巷道围岩变形指数d，不同的变形指数d的值用来评估待修复巷道的围岩变形情况，以对应巷道所需不同的支护修复参数，分类标准为：
14、当8<d<＝10时，巷道属于微小变形巷道；
15、当6<d<＝8时，巷道属于一般变形巷道；
16、当4<d<＝6时，巷道属于大变形巷道；
17、当2<d<＝4时，巷道属于严重变形巷道；
18、当0<＝d<＝2时，巷道属于报废巷道。
19、优选的，所述步骤s2中，在巷道截面平面上沿径向方向打深为8m钻孔，所述钻孔的延伸方向与巷道轴向平面呈α角；
20、当巷道属于微小变形巷道时，无需注浆修复；
21、当巷道属于一般变形巷道时，α＝15°，分段注浆次数为1；
22、当巷道属于大变形巷道，α＝25°，分段注浆次数为2；
23、当巷道属于严重变形巷道，α＝35°，分段注浆次数为3；
24、当巷道属于报废巷道时，无需注浆修复(不适用)。
25、优选的，所述步骤s3中，以组为单位，对注浆孔进行“三分注浆法”，即分时注浆、分段注浆、分压注浆；所述s3中，注浆完毕后使用软木塞裹黄麻对注浆孔进行封孔。
26、优选的，所述分时注浆的操作如下，使相邻的两组注浆孔的注浆时间存在一定间隔，且按照注浆孔由下至上、由两侧至中心、隔一注一的顺序对注浆孔进行注浆，间歇注浆法的间歇时间控制在1～2小时，给浆液加固留下一定的凝固时间，有利于浆液在软岩巷道的破碎围岩中充分渗透填充凝固，提升对巷道的加固效果。
27、优选的，所述分段注浆的操作如下，根据注浆段的长度和分段注浆次数将注浆区域分成若干个段，把浆液泵入进注浆孔内，从离注浆器距离最远的注浆点开始注浆，起始段注浆完成后，移动注浆器到下一段的注浆点，继续注入，在每段注浆的过程中，要在注浆剂开始硬化之前完成所有的注浆工作，且为了保持注浆的均匀性，每次注浆时应控制注浆剂的流量和速度，避免产生气泡，保障注浆质量。
28、优选的，当对各个段不同的注浆点分别进行注浆时，考虑注浆效果、扩散范围和经济性等因素，需控制各个注浆点的浆液注入压力，以保证破碎围岩形成质量良好的围岩高强加固拱；
29、注浆时通过注浆调压阀的调节，在各分段注浆区执行不同的注浆压力：第一次注浆压力控制在1.5mpa，等待1小时左右水泥结石体强度提升后进行二次注浆，第二次注浆的压力控制在2mpa，第三次注浆的压力控制在2.5mpa，其中，每段注浆时压力本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大变形软岩巷道的超前注浆修复方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种大变形软岩巷道的超前注浆修复方法，其特征在于，所述步骤S1中，引入评估参数P，根据评估模型，即公式(1)计算巷道围岩的变形情况；
3.如权利要求1所述的一种大变形软岩巷道的超前注浆修复方法，其特征在于，所述步骤S2中，在巷道截面平面上沿径向方向打深为8m钻孔，所述钻孔的延伸方向与巷道轴向平面呈α角；
4.如权利要求1所述的一种大变形软岩巷道的超前注浆修复方法，其特征在于，所述步骤S3中，以组为单位，对注浆孔进行“三分注浆法”，即分时注浆、分段注浆、分压注浆；所述S3中，注浆完毕后使用软木塞裹黄麻对注浆孔进行封孔。
5.如权利要求1所述的一种大变形软岩巷道的超前注浆修复方法，其特征在于，所述分时注浆的操作如下，使相邻的两组注浆孔的注浆时间存在一定间隔，且按照注浆孔由下至上、由两侧至中心、隔一注一的顺序对注浆孔进行注浆，间歇注浆法的间歇时间控制在1～2小时，给浆液加固留下一定的凝固时间，有利于浆液在软岩巷道的破碎围岩中充分渗透填充凝固，提升对
6.如权利要求1所述的一种大变形软岩巷道的超前注浆修复方法，其特征在于，所述分段注浆的操作如下，根据注浆段的长度和分段注浆次数将注浆区域分成若干个段，把浆液泵入进注浆孔内，从离注浆器距离最远的注浆点开始注浆，起始段注浆完成后，移动注浆器到下一段的注浆点，继续注入，在每段注浆的过程中，要在注浆剂开始硬化之前完成所有的注浆工作，且为了保持注浆的均匀性，每次注浆时应控制注浆剂的流量和速度，避免产生气泡，保障注浆质量。
7.如权利要求1所述的一种大变形软岩巷道的超前注浆修复方法，其特征在于，所述分压注浆的操作如下，当对各个段不同的注浆点分别进行注浆时，考虑注浆效果、扩散范围和经济性等因素，需控制各个注浆点的浆液注入压力，以保证破碎围岩形成质量良好的围岩高强加固拱；
8.如权利要求1所述的一种大变形软岩巷道的超前注浆修复方法，其特征在于，所述步骤S4中，对巷道围岩进行清理时无需等待预注浆液完全凝固即可进行。
9.如权利要求1所述的一种大变形软岩巷道的超前注浆修复方法，其特征在于，所述步骤S5操作如下，当清理步距达到锚杆/索的设计间排距时，对尺寸达标的岩体进行重新打孔，插入锚杆/索，重新安装托盘、螺母并施加预应力，完成新主动支护的施工；
10.如权利要求1所述的一种大变形软岩巷道的超前注浆修复方法，其特征在于，所述步骤S7中，巷道扩修、安装支护与超前预注浆可在不同位置处同时进行。
...【技术特征摘要】
1.一种大变形软岩巷道的超前注浆修复方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种大变形软岩巷道的超前注浆修复方法，其特征在于，所述步骤s1中，引入评估参数p，根据评估模型，即公式(1)计算巷道围岩的变形情况；
3.如权利要求1所述的一种大变形软岩巷道的超前注浆修复方法，其特征在于，所述步骤s2中，在巷道截面平面上沿径向方向打深为8m钻孔，所述钻孔的延伸方向与巷道轴向平面呈α角；
4.如权利要求1所述的一种大变形软岩巷道的超前注浆修复方法，其特征在于，所述步骤s3中，以组为单位，对注浆孔进行“三分注浆法”，即分时注浆、分段注浆、分压注浆；所述s3中，注浆完毕后使用软木塞裹黄麻对注浆孔进行封孔。
5.如权利要求1所述的一种大变形软岩巷道的超前注浆修复方法，其特征在于，所述分时注浆的操作如下，使相邻的两组注浆孔的注浆时间存在一定间隔，且按照注浆孔由下至上、由两侧至中心、隔一注一的顺序对注浆孔进行注浆，间歇注浆法的间歇时间控制在1～2小时，给浆液加固留下一定的凝固时间，有利于浆液在软岩巷道的破碎围岩中充分渗透填充凝固，提升对巷道的加固效果。
6.如权利要求1所述的一种大变形软岩巷道的超前注浆修复方法，其特征在于，所述分段注浆的操作如下，根据注浆段...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏程，郝晓波，邓彦辉，任雅军，张玉宝，霍晨磊，王立民，侯亮亮，付建业，党科科，
申请(专利权)人：宁夏红墩子煤业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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