[发明专利]一种矿用低渗透围岩注浆加固材料及立体注浆加固方法

权利要求书

1.一种矿用低渗透围岩注浆加固材料，其特征在于：包括超细复合注浆材料，按重量份数计，所述超细复合注浆材料包括超细水泥850-950份、超细粉煤灰45-55份、超细矿粉45-55份、萘系减水剂3-8份、木质素磺酸钙1-3份，所述超细复合注浆材料按照水灰比0.8-1.5:1加入对等质量的水搅拌后形成单液注浆料。

2.根据权利要求1所述的一种矿用低渗透围岩注浆加固材料，其特征在于：所述超细水泥为强度等级不小于42.5的超细硅酸盐水泥，所述超细矿粉为经过粉磨处理的高细度粒化高炉矿渣，所述萘系减水剂和所述木质素磺酸钙经过超细化粉磨处理。

3.根据权利要求2所述的一种矿用低渗透围岩注浆加固材料，其特征在于：所述超细矿粉、所述萘系减水剂和所述木质素磺酸钙经过粉磨处理后的平均粒径为2-15μm，比表面积≥6500cm²/g，所述超细水泥、超细粉煤灰、超细矿粉、萘系减水剂、木质素磺酸钙为充分搅拌后形成混合均匀的注浆加固材料。

4.一种矿用低渗透围岩立体注浆加固方法，其特征在于：

采用超高压分布式立体注浆加固方法，具体为在时间和空间上相结合的低压注浆、中高压注浆和超高压注浆的立体注浆体系，低压注浆的压力为0-3MPa，中高压注浆的压力为4-15MPa，超高压注浆的压力为15MPa以上；

在注浆深度上包括浅孔注浆、普通深孔注浆、关键深孔注浆；

在注浆材料上，浅孔注浆采用普通水泥浆，普通深孔注浆和关键深孔注浆采用超细复合注浆材料。

5.根据权利要求4所述的一种矿用低渗透围岩立体注浆加固方法，其特征在于，在注浆时间上，所述超高压分布式立体注浆加固方法包括以下步骤：

(1)巷道掘进或修复时，对巷道实施全断面锚网喷封闭支护，以喷射混凝土作为浅孔注浆的止浆层，喷射混凝土3-4周后，对巷道全断面围岩，包括顶板、两帮及底板，打设浅部注浆孔(浅孔)，浅孔深度为2-3m，采用普通水泥浆配合添加剂进行低压注浆加固，注浆压力为0-3MPa，形成阻止围岩漏浆的承压层；

(2)滞后浅孔注浆1-2周后，在相邻两排浅孔之间，对巷道全断面围岩中变形较小的普通部位，打设普通部位深部注浆孔(普通深孔)，普通深孔的深度为3-8m，采用超细复合注浆材料进行中高压注浆，注浆压力为4-15MPa，形成厚度更大、强度更高的固结承压层；

(3)滞后普通深孔注浆1-2周后，在与普通深孔的同一断面，对围岩中变形严重的部位，打设关键部位深部注浆孔(关键深孔)，关键深孔的深度为5-15m，采用超细复合注浆材料进行超高压注浆，注浆压力15MPa以上，提高浆液渗透性和注浆量，形成稳定的固结强化围岩。

6.根据权利要求5所述的一种矿用低渗透围岩立体注浆加固方法，其特征在于：所述浅孔和普通深孔采用普通封孔材料封孔，普通封孔材料包括棉纱、麻线、快硬水泥药卷。

7.根据权利要求5所述的一种矿用低渗透围岩立体注浆加固方法，其特征在于：所述关键深孔采用高压膨胀胶管式注浆专用封孔器进行封孔。

8.根据权利要求5所述的一种矿用低渗透围岩立体注浆加固方法，其特征在于：所述关键深孔的注浆压力大小是根据围岩裂隙开度大小、围岩应力环境、围岩最大抗拉强度、浆液在裂隙中的流动阻力、注浆孔的间排距因素综合确定的，在注浆实施过程中，实时观测浆液在围岩中扩散情况及围岩是否存在变形鼓出及漏浆问题，以便动态调整围岩注浆参数。

9.根据权利要求5所述的一种矿用低渗透围岩立体注浆加固方法，其特征在于：所述注浆加固采用的是对顶板、两帮及底板的全断面注浆加固，通过全断面注浆加固在巷道周围形成与围岩应力相匹配的均匀加固层，阻断巷道围岩出现局部薄弱部位而诱发巷道变形失稳。