[发明专利]一种液态二氧化碳爆破增透注浆复合锚杆支护方法

摘要

本发明公开了一种液态二氧化碳爆破增透注浆复合锚杆支护方法，作业时将充装好的液态二氧化碳爆破增透注浆复合锚杆置入预先布置的钻孔中，并旋转复合锚杆主体管使前端的锚固段胀壳体张开并嵌入孔壁以固定锚杆，起爆复合锚杆，使位于主体管内的液态二氧化碳迅速相变产生高压气体并从主体管上的喷射孔中喷出，在高压气体射流冲击作用下，钻孔孔壁围岩裂隙密度和范围增大，爆破后主体管兼做注浆通道与外部注浆泵连接进行注浆，浆液从喷射孔内流出填充裂隙，注浆结束后，在主体管末端套上托板和加固螺母以对锚杆施加预应力。该方法可有效增加浆液扩散半径，具有锚注双重支护效果、工序简单、安全可靠的特点。

主权项

1.一种液态二氧化碳爆破增透注浆复合锚杆支护方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：作业时将充装好的液态二氧化碳爆破增透注浆复合锚杆置入预先布置的钻孔中，并旋转复合锚杆主体管使前端的锚固段胀壳体张开并嵌入孔壁以固定锚杆；步骤2：起爆复合锚杆，此时位于主体管内的液态二氧化碳迅速相变产生高压气体并从主体管上的喷射孔中喷出，在高压气体射流产生的冲击作用下，孔壁围岩内形成大量裂隙，从而增大围岩裂隙密度和范围；步骤3：爆破后主体管兼做注浆通道与外部注浆泵连接进行注浆，浆液从喷射孔内流出填充裂隙，注浆结束后，在主体管末端套上托板和加固螺母以对锚杆施加预应力；在进行液态二氧化碳爆破注浆式复合锚杆支护之前，还包括如下步骤：步骤a：首先开展需要支护区域的工程地质调查和岩石力学实验，进一步结合松动圈测试确定不稳固区岩体厚度及其物理力学参数，进而确定液态二氧化碳填充量及其额定爆炸压力、发热元件化学品装填量和该复合锚杆主体管的最大长度；步骤b：根据工程地质调查结果及液态二氧化碳的爆炸压力，通过计算机模拟和现场试爆进行布孔优化，根据计算分析所得结果，选择相应规格和数量的液态二氧化碳爆破增透注浆复合锚杆；步骤c：通过充液口充装液态二氧化碳，并利用阀芯进行压力控制，充装完毕后用推送器将复合锚杆送入锚杆注浆孔；步骤1中所述主体管包括储液管、固定连接在储液管前端的泄能头及可拆卸连接在储液管后端的充装头，所述泄能头内设有连通储液管内腔的释放管路，外壁上设有贯通所述释放管路的喷射孔；在储液管内腔与释放管路之间设有爆破片，所述充装头上设有连通储液管内腔的充液孔及控制充液孔开闭的阀门，在所述储液管内腔的后端设有加热元件，液体二氧化碳从充液孔充入储液管内，通过使加热元件通电后产生热量，使液态二氧化碳汽化变成高压气体，当气体压力大于爆破片的强度，储液管前端爆破片破裂，高压气体瞬间进入释放管路中，从泄能头上的喷射孔进入钻孔内并作用于孔壁围岩，形成大量裂隙；步骤1中所述锚固段包括一螺杆、一楔形螺母及胀壳体，所述螺杆一端与泄能头前端固定连接，另一端从胀壳体的胀壳夹片之间穿过并与楔形螺母之螺孔螺接配合，所述楔形螺母上设有与胀壳夹片相配合的楔形面，通过旋转主体管带动楔形螺母朝主体管运动，楔形面与胀壳夹片相配合将胀壳夹片撑开嵌入孔壁。