[發(fā)明專利]破碎圍巖巷道的錨索支護方法

有效

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• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN109296390B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設計）人: 尤志嘉;唐振江;王文茂;馬章印;崔強;李施慶;鄧振偉;曲偉勛
• 申請（專利權）人: 福建工程學院;嵩縣山金礦業(yè)有限公司
• 主分類號: E21D20/02
• 分類號: E21D20/02
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 段毅凡

本發(fā)明公開了一種破碎圍巖巷道的錨索支護方法，首先按照破碎圍巖巷道斷面支護設計的要求，向圍巖中施工錨孔，施工錨孔后立即將既能先注漿又能后施加預應力的預應力注漿錨索插入錨孔中，孔口用封孔材料封堵，通過連接管將注漿設備的注漿管與鋼管連接在一起，按照傳統(tǒng)注漿方法向破碎圍巖中注漿，注漿壓力達到設計壓力時，注漿結束，撤除注漿設備。本發(fā)明徹底解決了現(xiàn)有預應力錨索不能注漿、注漿錨索不能施加預應力的問題的矛盾，實現(xiàn)了錨索先注漿后施加預應力的這一多年來困擾技術人員的難題，徹底解決了嚴重破碎圍巖巷道的支護問題。

技術領域

本發(fā)明涉及地下巷道支護技術，尤其涉及巷道支護用的錨索。

背景技術

在地下巷道支護中，采用錨索支護已很普遍。根據(jù)錨索支護方式有預應力錨索和中空注漿錨索等。

預應力錨索體由高強度鋼筋、鋼絞線或螺紋鋼筋構成。工作原理是，錨索的一端錨固在錨索安裝孔(以下簡稱錨孔)底部，稱為錨固端又稱錨固段或錨根，另一端在錨孔外施加拉力再用鎖具鎖緊，稱為外錨頭或外錨固段，通過預應力方法把軟弱巖體與穩(wěn)固巖層聯(lián)在一起，從而改變巷道巖體的應力狀態(tài)，提高巷道圍巖的整體性和強度。預應力錨索施工時，需專門的拉緊裝置和機具。按錨固端結構形式分為機械式和膠結式兩大類，膠結式又分為砂漿膠結和樹脂膠結兩類。外錨頭是錨索借以提供張拉噸位和鎖定的部位，其種類有錨塞式、螺紋式、鋼筋混凝土圓柱體錨墩式、墩頭錨式和鋼構架式等。預應力錨索一般適用于圍巖整體性比較穩(wěn)定的巷道。

對于圍巖整體性比較差的巷道一般采用注漿錨索。注漿錨索是將錨索體安裝在錨孔中，再向錨孔中高壓注漿，漿液通過錨孔進入圍巖縫隙中，將破碎圍巖膠結成整體。注漿錨索多采用中空注漿錨索，它內部為中空結構，自帶注漿芯管，由多根鋼筋纏繞在注漿芯管上，通過注漿芯管向錨孔中高壓注漿。中空注漿錨索頂端可用樹脂藥卷端錨后，在孔外立即施加預緊力進行承載，然后再進行注漿。這種錨索結構為壓力型錨索結構。一般壓力型錨索的受力過程是：張拉預應力-鋼絞線-承載板-注漿固體-圍巖，往往由于注漿固體強度不夠，不能施加較大預應力，使圍巖在承載板周圍破壞，使得錨索產生較大的位移。

因此，對于斷層帶等嚴重破碎的圍巖巷道，一般在掘進后應立即注漿膠結圍巖，否則坍塌不成巷；圍巖注漿膠結后，如果不施加預緊力，該類巷道的后期支護效果將受到極大影響，大大縮短服務年限。所以目前的預應力錨索和中空注漿錨索都解決不了圍巖破碎巷道的支護問題。

另外，近年來很多早期巷道隨著礦井開采時間的延長，在動壓作用下，圍巖破碎嚴重，早期的支護體系喪失作用，安全生產存在重大隱患。象這類嚴重破碎圍巖巷道的修復支護問題，和前述的斷層帶巷道一樣，一直困擾著技術人員，到目前還沒一種有效的錨固支護方法。

發(fā)明內容

為了解決嚴重破碎圍巖巷道的支護問題，本發(fā)明提出一種新的錨索支護方法。

本發(fā)明的技術方案是：

一種破碎圍巖巷道的錨索支護方法，其特征在于：

第一步，截取小于錨孔深度5-10mm長度的、直徑與錨孔直徑匹配的一段鋼管，鋼管壁上加工上若干出漿孔；加工與鋼管外徑一致的承載板，承載板上加工上可穿過無粘結鋼絞線的通孔；

第二步，截取大于錨孔深度200-300mm長度的一段無粘結鋼絞線，要求無粘結鋼絞線的抗拉強度大于錨索預緊力的設計強度；加工與鋼管外徑一致的承載板，承載板上加工上可穿過無粘結鋼絞線的通孔；

第三步，將無粘結鋼絞線的前端剝掉外皮露出裸線頭5-10mm，然后穿入鋼管中，前端裸線頭露出鋼管后安裝上承載板，并用將鎖頭裸線頭固緊，備用；

第四步，按照破碎圍巖巷道斷面支護設計的要求，向圍巖中鉆孔，鉆孔后立即將上述鋼管并攜帶著無粘結鋼絞線插入錨孔中，孔口用封孔材料封堵，通過連接管將注漿設備的注漿管與鋼管連接在一起，按照傳統(tǒng)注漿方法向破碎圍巖中注漿，注漿壓力達到設計壓力時，注漿結束，撤除注漿設備；