[發明專利]一種高壓注漿與錨固一體化的錨桿及其使用方法

在審

• 申請號: 201910067065.0
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109595019A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 吳立云;孟晗;楊玉中;龐龍龍;王飛
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21D20/02
• 分類號: E21D20/02;E21D20/00;E21D21/00
• 代理公司: 鄭州萬創知識產權代理有限公司 41135
• 代理人: 任彬

本發明公開了一種高壓注漿與錨固一體化的錨桿及其使用方法，包括桿體，桿體設置有連續的外螺紋，桿體設置有出漿孔，出漿孔貫穿桿體并與桿體的內部連通，桿體的右端頭設置有錨固劑，桿體的左端設置有注漿囊袋，注漿囊袋的左側的桿體上穿設有墊片、托盤和螺母，螺母的內螺紋與桿體的外螺紋相匹配；桿體連接有高壓泵，高壓泵連接有儲漿罐，高壓泵可以將儲漿罐中的漿液打入桿體內，注漿囊袋對巷道頂板的鉆孔進行封孔，漿液通過桿體上的出漿孔進入鉆孔內，并迅速進入巷道頂板的破碎部分，加固巷道頂板。本發明實現了錨固和高壓注漿工作的一體化，提高了煤礦井下大斷面巷道支護的工作效率和安全性。

技術領域

本發明屬于煤礦巷道支護技術領域，具體涉及了一種高壓注漿與錨桿一體化的錨桿及其使用方法。

背景技術

煤炭作為我國的主體能源，在我國一次能源消費中所占的比例大約為60%，在開采煤炭的同時更加要注重井下的安全生產。錨桿支護在煤礦井下的應用相對比較廣泛，錨桿支護可以增加巷道圍巖的穩定性，減少對巷道維護的工程量。目前，我國很多的礦井都已經進入到了深部開采階段，此時，礦壓顯現更加劇烈，并且頂板破碎比較嚴重，高地溫、高壓巖溶水等復雜環境，使得巷道的支護變得更加困難。處于深部開采階段的煤礦井下的大斷面掘進巷道，采用傳統錨桿支護時巷道的變形相對比較嚴重，同時，巷道支護的成本還會增加。巷道的反復擴修不僅會影響掘進工作的速度，還會對煤礦的安全生產帶來影響。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種高壓注漿與錨桿一體化的錨桿及其使用方法，很好地解決了傳統錨桿支護變形嚴重、成本高及影響巷道掘進工作的速度和安全。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：包括水平放置的桿體，桿體呈圓柱形且為中空結構，桿體的左右兩端連通，桿體從左端面到右端面的外圓周面設置有連續的外螺紋，桿體設置有出漿孔，所述的出漿孔貫穿桿體并與桿體的內部連通，桿體的右端頭設置有錨固劑，桿體的左端設置有注漿囊袋，注漿囊袋的左側的桿體上穿設有墊片、托盤和螺母，墊片、托盤和螺母從右到左依次排列；所述的托盤呈圓盤形，托盤的中部向左凸起且呈圓球形，所述的螺母的內螺紋與桿體的外螺紋相匹配；

所述的注漿囊袋包括第一封孔袋、第二封孔袋、連接管和壓力閥，第一封孔袋和第二封孔袋均呈圓環形，第一封孔袋設置有進口，進口與桿體左端的出漿孔連接，第一封孔袋和第二封孔袋之間設置連接管，壓力閥設置于連接管的中部。

所述的桿體采用42號高強度無縫鋼管。

所述的42號高強度無縫鋼管的長度為1000mm，外徑為25mm，壁厚為8mm。

所述的42號高強度無縫鋼管加工外螺紋后進行熱處理。

所述的外螺紋為圓弧形螺紋。

所述的出漿孔設置多個，且從桿體右端至桿體左端呈等間距立體交錯布置。

所述的錨固劑為藥卷型錨固劑。

一種高壓注漿與錨固一體化的錨桿的使用方法，首先在巷道頂板使用鉆機打孔，把錨固劑固定在桿體的右端頭，然后把桿體安置在預先打好的鉆孔中，并利用鉆機帶動桿體轉動將錨固劑送至鉆孔底部；待錨固劑達到錨固強度之后，安裝與桿體配套的墊片、托盤和螺母，并旋緊螺母，桿體的左端連接到高壓泵，高壓泵連接到儲漿罐，儲漿罐中有漿液，高壓泵工作將漿液注入桿體內，注漿囊袋內通過注漿孔不斷填充漿液，當注漿囊袋的壓力閥達到壓力極限時，壓力閥自動打開，使漿液流出，對鉆孔進行封孔，進入桿體內的漿液通過桿體的出漿孔進入鉆孔內，帶壓的漿液迅速地填充到巷道頂板的破碎部分。

所述的高壓泵的注漿壓力為7～8MPa。