[發明專利]全長錨固錨桿裝置及其錨固施工方法

在審

• 申請號: 201811206767.4
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109083665A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 高培成;韋四江;郜進海;李杰
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21D20/02
• 分類號: E21D20/02;E21D21/00
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

1.全長錨固錨桿裝置，其特征在于：包括錨固劑注入裝置、導升筒和錨桿，導升筒上端封堵，導升筒下端螺紋連接有筒蓋，筒蓋側部設置有與錨固劑注入裝置連接的第一管接頭，筒蓋內同軸向固定設置有下定位套，筒蓋下端開設有與下定位套通透的穿孔，下定位套的內圈設置有內螺紋，導升筒上端部的內壁同軸向固定設置有上定位套，錨桿同軸向設置在導升筒內，錨桿上端插設在上定位套內，下定位套的內圈與錨桿下端部外圓螺紋連接，錨桿下端向下伸出筒蓋，導升筒上均勻開設有若干個呈圓形的錨固劑擋片，錨固劑擋片圓周邊沿上部的1/6-1/3部分與導升筒為一體結構，錨固劑擋片圓周邊沿下部的5/6-2/3部分與導升筒之間沖壓有優弧型的壓痕結構，壓痕結構沿導升筒的長度方向自上而下由深逐漸變淺。

2.根據權利要求1所述的全長錨固錨桿裝置，其特征在于：錨固劑注入裝置包括用于盛裝錨固劑的攪拌桶，攪拌筒的上端口設置有錨固劑擠出閥，錨固劑擠出閥的出口連接有第二管接頭，第二管接頭與第一管接頭通過高壓軟管連接，錨固劑擠出閥的進口連接有用于連接煤礦井下風管的第三管接頭，第三管接頭上設置有壓力表。

3.根據權利要求2所述的全長錨固錨桿裝置，其特征在于：筒蓋內圈與導向套下端外圓之間的螺紋連接為粗螺紋連接，錨桿下端部外圓與下定位套內圈之間的螺紋連接為細螺紋連接。

4.采用如權利要求3所述的全長錨固錨桿裝置的錨固施工方法，其特征在于：包括以下步驟，

（1）打孔：根據巷道圍巖的地質與生產條件選擇合適的鉆具；根據鉆進的煤巖體性質選取適合的錨桿鉆機、鉆頭與鉆桿；鉆孔的深度應嚴格控制在設計的范圍內；鉆孔的直徑與導升筒的外徑相當；

（2）制作導升筒，安裝全長錨固錨桿裝置；

（3）錨桿錨固：將安裝好的導升筒用鉆具頂入鉆孔中，將樹脂錨固劑放入錨固劑攪拌桶內攪拌，攪拌均勻后，打開錨固劑擠出閥，在高壓風的作用下，攪拌桶內的錨固劑注入到導升筒內，隨著錨固劑在導升筒與錨桿之間的環形空腔內的注入，導升筒內的壓力逐漸升高，由于錨固劑擋片圓周邊沿下部的5/6-2/3部分與導升筒之間沖壓有優弧型的壓痕結構，且壓痕結構沿導升筒的長度方向自上而下由深逐漸變淺，導升筒上部的壓痕結構先被頂開，然后壓痕結構自上而下逐漸被打開，錨固劑擋片向外張開，錨固劑擋片上部的1/6-1/3部分與導升筒仍然保持一體結構，錨固劑注入到導升筒與鉆孔的孔壁之間，同時錨固劑擋片也被牢牢地錨固在鉆孔內；直到壓力表顯示到設定的壓力并保持一段時間后，關閉錨固劑擠出閥，停止錨固劑的注入；

（4）完成錨固劑的注入后，根據樹脂錨固劑類型等待一定的時間；等待時間結束后，將筒蓋擰下，在錨桿下端部套上托盤，用錨桿鉆機擰緊螺母，壓緊托盤，給錨桿提供一定的預緊力，完成錨固施工。

5.根據權利要求4所述的錨固施工方法，其特征在于：步驟（2）中制作導升筒的過程為，導升筒和上定位套采用防火、防靜電的塑膠材料一體制成，使用沖壓機將導升筒外圓周均勻沖壓若干個所述的優弧型的壓痕結構，且導升筒上的壓痕結構自上而下的由深逐漸變淺，使得上部的壓痕結構的承壓能力小于下部的承壓能力，上部的錨固劑擋片先被向外壓開，錨固劑先由導升筒上部進入到鉆孔內，確保全長度錨固。

6.根據權利要求4所述的錨固施工方法，其特征在于：步驟（2）中安裝全長錨固錨桿裝置的具體過程為：筒蓋與下定位套為一體結構，首先手持筒蓋將下定位套擰到錨桿下端部的外螺紋上，然后將擰有筒蓋的錨桿伸入到導升筒內，并使錨桿上端伸入到上定位套內定位，確保錨桿與導升筒同軸向設置，接著將擰動筒蓋，將筒蓋和導升筒下端部螺紋連接起來；然后將錨固劑擠出閥的出口端的第二管接頭與筒蓋上的第一管接頭連接上高壓軟管，錨固劑擠出閥的進口端的第三管接頭與井下風管連接；最后將第三管接頭上安裝壓力表。

7.根據權利要求4所述的錨固施工方法，其特征在于：錨固劑的凝膠時間在5min～10min之間，以保證錨固劑能完全注入到導升筒中，并從導升筒進入到鉆孔內。

8.根據權利要求4所述的錨固施工方法，其特征在于：鉆孔角度應嚴格按照設計控制，誤差小于等于6°；因為過大的錨桿角度，一方面是減小了錨桿的作用范圍，另一方面是使錨桿的受力狀況變差，不利于錨桿支護作用的充分發揮。