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。
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愈来愈普遍。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，是巷道支护的发展趋势。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慢慢的变多，易引起在顶板锚索施工全套工艺流程中锚索孔大量淋水。锚索孔淋水的主要影响有1、影响实施工程人员工作；2、易引起巷道地面积水；3、对下山掘进巷道，易引起窝头积水，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。
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，本发明的目的是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相对有效封堵，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。堵水装置最重要的包含两部分，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。结合实际钻孔大小、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做堵水，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、操作简单便捷、不影响正常施工、成本低和堵水速度快等特点。
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，均匀搅拌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。根据详细情况，一根锚索上能安装多个堵水装置。
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十分便捷，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。
1.一种锚索孔内快速堵水装置，包含固定环和堵水药卷两部分，其特征是堵水装置，由固定环(1)、锚索(2)、堵水药卷(3)、排水孔(4)组成，其中，固定环(1)，由两个半圆组合而成，半圆中间有排水孔(4)，其一端通过销子固定，另一端可以开合，开合接头处有一锥形孔，用锥形销子固定；堵水药卷(3)，采用弹性丝织袋包装，内装有堵水材料，所述的堵水材料，由固化剂、粘结剂、硬化剂、膨胀剂和附剂组成。
2.根据权利要求1所述的锚索孔内快速堵水装置，其特征是所述的堵水材料的重量配比为，硅酸盐水泥60-70％，钠基膨润土15-22％，丙烯酸吸水树脂2-17％，聚乙烯醇15-20％，附剂5-8％。
3.根据权利要求2所述的锚索孔内快速堵水装置，其特征是所述的附剂为氯化钠∶氧化钙＝1∶2。
4.一种锚索孔内的堵水方法，其特征是在堵水装置的锚索(2)上用堵水药卷(3)缠绕在锚索(2)上，并用固定环(1)安装在锚索(3)的适当位置上固紧，然后安装在所需的孔内适当位置做堵水，并保持淋水岩层水压的原始平衡。
本发明公开了一种锚索孔内快速堵水装置及其堵水方法。堵水装置包含固定环和堵水药卷。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。本发明具有操作简单便捷、成本低廉、堵水速度快和适合使用的范围广等优点，对各种孔径的锚索支护孔内堵水都有非常好的效果。
发明者薛亚东, 黄宏伟, 肖亚宁, 王志清, 万世文, 宋献忠, 靳京学 申请人:同济大学
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。
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愈来愈普遍。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，是巷道支护的发展趋势。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慢慢的变多，易引起在顶板锚索施工全套工艺流程中锚索孔大量淋水。锚索孔淋水的主要影响有1、影响实施工程人员工作；2、易引起巷道地面积水；3、对下山掘进巷道，易引起窝头积水，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。
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，本发明的目的是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相对有效封堵，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。堵水装置最重要的包含两部分，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。结合实际钻孔大小、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做堵水，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、操作简单便捷、不影响正常施工、成本低和堵水速度快等特点。
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，均匀搅拌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。根据详细情况，一根锚索上能安装多个堵水装置。
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十分便捷，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。
1.一种锚索孔内快速堵水装置，包含固定环和堵水药卷两部分，其特征是堵水装置，由固定环(1)、锚索(2)、堵水药卷(3)、排水孔(4)组成，其中，固定环(1)，由两个半圆组合而成，半圆中间有排水孔(4)，其一端通过销子固定，另一端可以开合，开合接头处有一锥形孔，用锥形销子固定；堵水药卷(3)，采用弹性丝织袋包装，内装有堵水材料，所述的堵水材料，由固化剂、粘结剂、硬化剂、膨胀剂和附剂组成。
2.根据权利要求1所述的锚索孔内快速堵水装置，其特征是所述的堵水材料的重量配比为，硅酸盐水泥60-70％，钠基膨润土15-22％，丙烯酸吸水树脂2-17％，聚乙烯醇15-20％，附剂5-8％。
3.根据权利要求2所述的锚索孔内快速堵水装置，其特征是所述的附剂为氯化钠∶氧化钙＝1∶2。
4.一种锚索孔内的堵水方法，其特征是在堵水装置的锚索(2)上用堵水药卷(3)缠绕在锚索(2)上，并用固定环(1)安装在锚索(3)的适当位置上固紧，然后安装在所需的孔内适当位置做堵水，并保持淋水岩层水压的原始平衡。
本发明公开了一种锚索孔内快速堵水装置及其堵水方法。堵水装置包含固定环和堵水药卷。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。本发明具有操作简单便捷、成本低廉、堵水速度快和适合使用的范围广等优点，对各种孔径的锚索支护孔内堵水都有非常好的效果。
发明者薛亚东, 黄宏伟, 肖亚宁, 王志清, 万世文, 宋献忠, 靳京学 申请人:同济大学
