[發明專利]煤礦巷道錨桿快速錨固方法

無效

• 申請號: 201110315204.0
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN102337912A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 李偉
• 申請（專利權）人: 新汶礦業集團有限責任公司華豐煤礦
• 主分類號: E21D20/00
• 分類號: E21D20/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及煤礦巷道支護技術，尤其是涉及深部礦井高應力破碎軟巖巷道支護。

背景技術

目前煤礦巷道支護普遍使用樹脂錨固型金屬錨桿，其安裝工藝是：

1.在巷道圍巖上按照設計打錨桿眼，打眼采用MQT-120型氣動錨桿鉆機或7665型風鉆。

2.向錨桿眼中填入1-2普通卷樹脂藥卷，用錨桿推入眼底；

4.卷到達眼底后，用帶有專用套筒的風煤鉆卡住錨桿螺帽，開動鉆機以120N.m的轉矩攪拌藥卷30-45秒鐘，靜待5-10秒后撤除；

5、待樹脂藥卷凝固10幾分鐘后，再用風煤鉆加扭矩放大器以400N.m的轉矩旋緊螺帽，直至打開螺母阻尼塞，此時使錨桿施加上預緊力。

上述安裝工藝的不足是，巷道開挖后在圍巖變形很小(約在破壞載荷的25％以下)時，脆性特征明顯的巖體就出現開裂、離層、滑動、裂紋擴展和松動等現象，由于此時還未安裝錨桿，圍巖強度大大弱化；如果巷道開挖后立即安裝錨桿，但樹脂藥卷凝固后才能施加預緊力，在這段時間內由于錨桿極限變形量大于圍巖極限變形量，又由于各錨桿都有一定的初始滑移量，因而錨桿不能阻止圍巖的開裂、滑動和弱化，只有當圍巖的開裂位移達到相當的程度(在鋼筋混凝土中達到極限載荷的60-75％)以后，錨桿才起到阻止裂紋擴展的作用。這時圍巖已幾乎喪失抗拉和抗剪的能力，加固體的抗拉和抗剪能力主要依賴于錨桿。這也就是說，這里圍巖和錨桿不同步承載，先是圍巖受力破壞，達到一定程度，錨材才開始承載。在開采深度不大和非強烈構造應力區，這種矛盾常常不突出，支護的成功掩蓋了問題的實質，而開采深度大于800米和構造應力大時，矛盾就特別突出，所以目前的安裝工藝不能解決上術矛盾。

發明內容

為了克服上述技術的不足，本發明提出一種煤礦巷道錨桿快速錨固方法。

技術方案是：它包括在煤礦巷道圍巖上打錨桿眼和安裝樹脂錨固型金屬錨桿工序，其特征在于：

1.安裝錨桿時依次填入兩種不同凝固時間的樹脂藥卷，第一種樹脂藥卷為凝固時間不大于10秒的速凝樹脂藥卷，第二種樹脂藥卷為普通樹脂藥卷；速凝樹脂藥卷填入眼底位置；

2.用帶有專用套筒的鉆機卡住錨桿螺帽后，以150N.m的轉矩連續不停的推進轉動，將普通樹脂藥卷和速凝樹脂藥卷一次攪拌到底，到底后仍不停轉動，直至速凝樹脂藥卷10秒內凝固，凝固后錨桿雖不轉動，而螺帽繼續轉動，直至打開螺母阻尼塞，撤除鉆機；接著再用鉆機加扭矩放大器以400N.m的扭矩上緊螺帽，安裝完成。

本發明的積極效果是：一次性快速安裝，將錨桿鉆機的攪拌、安裝一次完成，由原來安裝一根錨桿10-15分鐘，縮短到30-40秒，減小掘進工作面的空頂時間，提高錨桿的安裝效率。減少了圍巖自穩時間，降低圍巖破壞程度，提高圍巖承載體強度。使用錨桿快速安裝工藝能夠增加600mm左右的支護承載體厚度(按照錨桿間排距800mm計算，支護承載體厚度由普通安裝工藝的50mm增加到679mm，增加量629mm)，極大的的提高了圍巖承載能力。在安裝錨桿的同時施加足夠的預拉力，消除錨桿支護系統的初始滑移量，給圍巖一定的預壓應力，改善圍巖的應力環境。對于受拉截面，可以抵消一部分拉應力，從而大大提高抗拉能力；對于受剪截面，由壓應力產生的摩擦力大大提高了加固體的抗剪能力。及時施加預拉力直接避免巷道圍巖過早出現張開裂縫，可以大大減緩圍巖的弱化過程，巖體利用自身強度及時參與承載過程，即形成整體承載結構，限制破碎區的發展，保證了巷道的長期穩定。

附圖說明

圖1是錨桿安裝前的示意圖；

圖2是錨桿安裝后的示意圖。

圖例說明，1-速凝樹脂藥卷，2-普通樹脂藥卷，3-錨桿眼，4-錨桿，5-螺母阻尼塞，6-螺帽。

具體實施方式

參照附圖進一步說明技術方案。

1.在巷道圍巖上按照設計打錨桿眼3，打眼采用MQT-120型氣動錨桿鉆機或7665型風鉆。

2.向錨桿眼3中依次填入兩種不同凝固時間的樹脂藥卷，第一種樹脂藥卷為凝固時間不大于10秒的速凝樹脂藥卷1，第二種樹脂藥卷為普通樹脂藥卷2；用錨桿4推入眼底；

3、用帶有專用套筒的鉆機卡住錨桿螺帽6后，以150N.m的轉矩連續不停的推進轉動，將普通樹脂藥卷1和速凝樹脂藥卷2一次攪拌到底，到底后仍不停轉動，直至速凝樹脂藥卷1在10秒內凝固，凝固后錨桿4雖不轉動，而螺帽6繼續轉動，直至打開螺母阻尼塞5，撤除鉆機；接著再用鉆機加扭矩放大器以400N.m的扭矩上緊螺帽6，安裝完成。