[發(fā)明專利]全長錨固錨桿裝置及其錨固施工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811206767.4
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109083665A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高培成;韋四江;郜進海;李杰
• 申請（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 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(wù)所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

全長錨固錨桿裝置，包括錨固劑注入裝置、導(dǎo)升筒和錨桿，導(dǎo)升筒上端封堵，導(dǎo)升筒下端螺紋連接有筒蓋，筒蓋側(cè)部與錨固劑注入裝置連接，筒蓋內(nèi)同軸向固定設(shè)置有下定位套，下定位套的內(nèi)圈設(shè)置有內(nèi)螺紋，導(dǎo)升筒上端部內(nèi)壁設(shè)置有上定位套，錨桿上端插設(shè)在上定位套內(nèi)，下定位套的內(nèi)圈與錨桿下端部外圓螺紋連接，錨桿下端向下伸出筒蓋，導(dǎo)升筒上均勻開設(shè)有若干個呈圓形的錨固劑擋片。本發(fā)明還公開了全長錨固錨桿裝置的錨固施工方法。本發(fā)明實現(xiàn)了全長錨固錨桿，將錨桿桿體與鉆孔孔壁黏結(jié)成一體，這就使錨桿桿體受力對圍巖變形和離層敏感，使錨桿隨著巖層移動承受拉力，當(dāng)巖層發(fā)生錯動時，與桿體共同起抗剪作用，阻止巖層發(fā)生滑動，提高了支護剛度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤礦井下巷道支護技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全長錨固錨桿裝置及其錨固施工方法。

背景技術(shù)

我國煤礦以井工開采為主，需要在井下開掘大量的巷道，而且80%以上是煤巷與半煤巖巷。巷道對于井工開采來說是煤礦開采的必要通道，保持巷道的暢通與圍巖穩(wěn)定對煤礦安全生產(chǎn)具有重要意義。我國煤礦巷道支護經(jīng)歷了木支護、砌碹支護、型鋼支護到錨桿支護的漫長過程。國內(nèi)外實踐表明，錨桿支護是煤巷經(jīng)濟、有效的支護形式。與棚式支架相比，錨桿支護可顯著提高巷道支護效果，降低支護成本，減輕工人勞動強度。更重要的是錨桿支護可大大簡化采煤工作面端頭支護和超前支護工藝，顯著降低巷道維修工作量，為采煤工作面的快速推進、產(chǎn)量與效益的提高創(chuàng)造良好的條件。

按錨桿錨固長度，可以將錨固方式分為端部錨固和全長錨固。對于端部錨固錨桿，錨固劑的作用在于提供一種粘結(jié)力，使錨桿能承受一定的拉力，但是由于錨桿與鉆孔間有較大的空隙，所以錨桿抗剪能力只有在巖層發(fā)生較大錯動后才能發(fā)揮出來，則就導(dǎo)致錨桿桿體受力對圍巖變形和離層不敏感，支護剛度低而且還造成瓦斯在錨桿與鉆孔空隙中聚集，導(dǎo)致瓦斯事故。對于全長錨固錨桿，錨固劑將錨桿桿體與鉆孔孔壁黏結(jié)在一起，這就使錨桿桿體受力對圍巖變形和離層敏感，使錨桿隨著巖層移動承受拉力，當(dāng)巖層發(fā)生錯動時，與桿體共同起抗剪作用，阻止巖層發(fā)生滑動，提高了支護剛度。但是目前，由于安裝錨桿機具和井下作用環(huán)境的限制，很大一部分礦上采用端部錨固方式來錨固錨桿，這種錨桿方式不僅不能充分發(fā)揮錨桿的作用，而且容易使瓦斯聚集，造成瓦斯事故。所以亟待一種經(jīng)濟、簡單、高效的全長錨固錨桿裝置及方法來解決這個問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、錨固強度高、安全可靠性強的全長錨固錨桿裝置及其錨固施工方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：全長錨固錨桿裝置，包括錨固劑注入裝置、導(dǎo)升筒和錨桿，導(dǎo)升筒上端封堵，導(dǎo)升筒下端螺紋連接有筒蓋，筒蓋側(cè)部設(shè)置有與錨固劑注入裝置連接的第一管接頭，筒蓋內(nèi)同軸向固定設(shè)置有下定位套，筒蓋下端開設(shè)有與下定位套通透的穿孔，下定位套的內(nèi)圈設(shè)置有內(nèi)螺紋，導(dǎo)升筒上端部的內(nèi)壁同軸向固定設(shè)置有上定位套，錨桿同軸向設(shè)置在導(dǎo)升筒內(nèi)，錨桿上端插設(shè)在上定位套內(nèi)，下定位套的內(nèi)圈與錨桿下端部外圓螺紋連接，錨桿下端向下伸出筒蓋，導(dǎo)升筒上均勻開設(shè)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(dǎo)升筒為一體結(jié)構(gòu)，錨固劑擋片圓周邊沿下部的5/6-2/3部分與導(dǎo)升筒之間沖壓有優(yōu)弧型的壓痕結(jié)構(gòu)，壓痕結(jié)構(gòu)沿導(dǎo)升筒的長度方向自上而下由深逐漸變淺。

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(shè)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(fēng)管的第三管接頭，第三管接頭上設(shè)置有壓力表。

筒蓋內(nèi)圈與導(dǎo)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(nèi)圈之間的螺紋連接為細螺紋連接。

全長錨固錨桿裝置的錨固施工方法，包括以下步驟，

（1）打孔：根據(jù)巷道圍巖的地質(zhì)與生產(chǎn)條件選擇合適的鉆具；根據(jù)鉆進的煤巖體性質(zhì)選取適合的錨桿鉆機、鉆頭與鉆桿；鉆孔的深度應(yīng)嚴(yán)格控制在設(shè)計的范圍內(nèi)；鉆孔的直徑與導(dǎo)升筒的外徑相當(dāng)；