[發(fā)明專利]一種單錨集注式全長錨固的鋼絲束及其支護方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810947765.4
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN109098742B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發(fā)明（設計）人: 張農(nóng);謝正正;姚文浩;魏群
• 申請（專利權）人: 中國礦業(yè)大學
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00;E21D20/00;E21D20/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種單錨集注式全長錨固的鋼絲束，包括鋼絲束主體和設置在鋼絲束主體尾端的托盤和螺母，其特征在于：所述鋼絲束主體包括中心管（2）以及圍繞中心管（2）周圍平行設置的多股平行鋼絲（1），所述平行鋼絲（1）與中心管（2）等長，所述中心管（2）上設有出漿撐架（3）將鋼絲束主體分為前后兩部分，鋼絲束主體前半部分上設有多個大攪拌套（4），后半部分上間隔設有多個卡箍（7），鋼絲束主體后半部分的尾端上設有螺紋套管（5），在螺紋套管（5）前端的鋼絲束主體上設有止?jié){塞，螺紋套管（5）分為前后兩部分，前半部分設有多道焊接槽Ⅱ（5-1），后半部分外側設有螺紋（5-2），托盤和螺母設置在螺紋（5-2）上；

所述出漿撐架（3）包括中空的紡錘形承壓體（3-1），承壓體（3-1）中段最粗部分上設有與平行鋼絲（1）數(shù)量和直徑相匹配的U型限位槽（3-2），以及與中心管（2）內(nèi)部連接的多個出漿口（3-3），承壓體（3-1）尾端設有接口（3-4）與中心管（2）相接，平行鋼絲（1）通過限位槽（3-2）將出漿撐架（3）固定，紡錘形承壓體（3-1）表面均與平行鋼絲（1）貼合，出漿口（3-3）與限位槽（3-2）錯位布置。

2.根據(jù)權利要求1所述的單錨集注式全長錨固的鋼絲束，其特征在于：所述中心管（2）中空，它包括鋼管（2-1）和塑料軟管（2-2），所述塑料軟管（2-2）設置在前端，鋼管（2-1）設置在后端，所述螺紋套管（5）和止?jié){塞設置在鋼管（2-1）部分的鋼絲束主體外側，鋼絲束主體的其余部分中的中心管（2）均為塑料軟管（2-2），塑料軟管（2-2）端口內(nèi)部設有倒刺（2-3），塑料軟管（2-2）通過倒刺（2-3）與鋼管（2-1）相連接，中心管（2）管壁厚度為1.5mm~2.5mm，長度為3000mm~4000mm，鋼管（2-1）長度為400mm~600mm，塑料軟管（2-2）長度為2500mm~3500mm，鋼管（2-1）與塑料軟管（2-2）通過倒刺（2-3）連接在一起，使中心管交接處密封。

3.根據(jù)權利要求1所述的單錨集注式全長錨固的鋼絲束，其特征在于：所述限位槽（3-2）底端用于固定鋼絲的位置直徑為5mm~9mm，出漿口（3-3）的直徑為3mm~6mm，用于漿液的流出，多個出漿口（3-3）降低了出漿口堵塞而造成注漿失敗的概率。

4.根據(jù)權利要求1所述的單錨集注式全長錨固的鋼絲束，其特征在于：所述大攪拌套（4）為空心管狀結構，兩端分別設有多道焊接槽Ⅰ（4-1），大攪拌套（4）前后焊接槽均處于兩根平行鋼絲之間的凹槽處，大攪拌套（4）中部設有攪拌螺紋（4-2），攪拌螺紋（4-2）的高度為5mm，厚度為1mm，便于對錨固劑進行攪拌。

5.根據(jù)權利要求1所述的單錨集注式全長錨固的鋼絲束，其特征在于：多股平行鋼絲（1）有6股，由冷拔低碳鋼絲構成，冷拔低碳鋼絲直徑為4mm~8mm，長度為3000mm~4000mm。

6.根據(jù)權利要求1所述的單錨集注式全長錨固的鋼絲束，其特征在于：所述的螺紋套管（5）的焊接槽（5-1）處于兩根平行鋼絲（1）之間的凹槽處，尾部設有螺紋（5-2），螺紋套管（5）內(nèi)徑為12-24mm。

7.根據(jù)權利要求1所述的單錨集注式全長錨固的鋼絲束，其特征在于：所述的止?jié){塞（6）為橡膠制品，成喇叭狀，窄口內(nèi)徑為12-24mm，寬口內(nèi)徑為15-30mm，壁厚2mm，用于封堵漿液，防止外流出孔。

8.根據(jù)權利要求1所述的單錨集注式全長錨固的鋼絲束，其特征在于：所述的卡箍（7）寬度為8mm，厚度為1mm，用于緊固鋼絲束，卡箍（7）間距為300-400mm，數(shù)量根據(jù)鋼絲束長度決定。

9.一種使用權利要求1所述的單錨集注式全長錨固的鋼絲束的支護方法，其特征在于步驟如下：

a.待掘進機割完煤后，用錨桿鉆機在巷道頂板施工錨桿鉆孔，鉆孔長度比錨桿長度小100mm~150mm；

b.在鉆孔內(nèi)放入樹脂藥卷，再放入鋼絲束，用錨桿鉆機將鋼絲束旋入鉆孔當中，利用鋼絲束前端的大攪拌套（4）充分攪拌樹脂藥卷，增強樹脂藥卷與頂板巖層的粘結力；

c.順序在鋼絲束尾端安裝止?jié){塞（6）、托盤和螺母，再對鋼絲束施加預緊力，此時，鋼絲束端錨施工完畢；

d.在不影響工作面快速掘進的情況下，后期再用移動式泵車對鋼絲束進行集中注漿，使用一臺移動式泵車上的多根注漿管連接鋼絲束中的中心管（2），開始注漿后漿液通過注漿管流經(jīng)中心管（2），從出漿撐架（3）的出漿口流出，待漿液充滿整個鉆孔后，注漿壓力加載2MPa后，維持加載5分鐘后，停止注漿并等待固化，實現(xiàn)了鋼絲束的全長錨固，使多股平行鋼絲形成了有機的整體，當巖體變形時多股平行鋼絲同時均勻受力，解決巷道大變形失穩(wěn)的問題。