[發明專利]一種深部巷道預應力全錨支護施工設備及其施工方法

有效

• 申請號: 202010214171.X
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111379581B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 張輝
• 申請（專利權）人: 淮南東華歐科礦山支護設備有限責任公司
• 主分類號: E21D20/02
• 分類號: E21D20/02;E21D21/00;E21D11/00;C04B28/06;C04B111/70
• 代理公司: 合肥維可專利代理事務所(普通合伙) 34135
• 代理人: 吳明華

本發明公開了一種深部巷道預應力全錨支護施工設備及其施工方法，包括：用于插入巷道錨孔的錨桿、用于向錨桿提供一次漿液和二次漿液的噴射機、以及用于連接錨桿和噴射機的保壓管路；所述錨孔具有相對的內端和外端，所述錨桿同軸向地插入錨孔內，且錨桿具有相對的第一端頭、第二端頭，錨桿同軸向地插入錨孔內后，第一端頭位于所述內端，第二端頭位于所述外端；所述錨桿外圍與錨孔之間具有注入間隙，所述錨孔內端的注入間隙用于注入一次漿液以使錨桿的第一端頭錨固，所述錨孔其他位置的注入間隙用于注入二次漿液以使錨桿全長錨固；使用分層注漿的方式，使得錨孔內百分之九十以上的間隙被漿液充滿，密實度高，實現錨桿的全長錨固。

技術領域

本發明涉及巷道支護技術領域，尤其涉及一種深部巷道預應力全錨支護施工設備及其施工方法。

背景技術

目前在井下巷道的支護中，多采用錨網、錨桿以及注漿的綜合方式，實現對巷道的支護，支護作業包括：臨時支護、注漿支護等等，現有技術中，錨桿支護過程存在以下弊端：

1.傳統的臨時支護方式一般采有措施液壓支柱等支柱頂板，使施工得以進行，后期需要將臨時支護全部拆卸，過程繁瑣耗費人力物力；

2.傳統的注漿支護方式，均采用一次注漿的手段，受技術限制，無法有效的將漿液全部注入較長的錨孔，錨桿、錨孔內部分截面為空，密實度差，實質是短途、較淺的的錨注，導致錨固效果差；

3.此外傳統注漿支護方式，只是使錨桿、錨孔凝固為一體，但錨桿周圍的破碎巖石與錨孔之間還存在斷面、裂隙，傳統方式支護困難，圍巖物理性能差。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供了一種深部巷道預應力全錨支護施工設備及其施工方法，實現了臨時支護、全長錨固和注漿加固圍巖三位一體多重功能，二次漿液充填錨桿、錨孔空隙及圍巖裂隙，達到全長錨固和注漿加固圍巖的目的。

為了實現上述目的，本發明提供了一種深部巷道預應力全錨支護施工設備，包括：用于插入巷道錨孔的錨桿、用于向錨桿提供一次漿液和二次漿液的噴射機、以及用于連接錨桿和噴射機的保壓管路；

所述錨孔具有相對的內端和外端，所述錨桿同軸向地插入錨孔內，且錨桿具有相對的第一端頭、第二端頭，錨桿同軸向地插入錨孔內后，第一端頭位于所述內端，第二端頭位于所述外端；所述錨桿外圍與錨孔之間具有注入間隙，所述錨孔內端的注入間隙用于注入一次漿液以使錨桿的第一端頭錨固，所述錨孔其他位置的注入間隙用于注入二次漿液以使錨桿全長錨固。

作為上述方案的進一步優化，所述錨桿外側設有大螺距螺紋且錨桿為中空結構，錨桿的側面沿長度方向排列有側孔，所述第一端頭、第二端頭之間連通，第二端頭與保壓管路連通。

作為上述方案的進一步優化，所述第一端頭設有與一次漿液配合的第一固件，所述第一固件包括：三角柱、設置于三角柱側面的三個展爪，所述三角柱與錨桿的第一端頭固定連接且相互連通，所述三角柱的每個側面均貫穿設有與展爪對應的通孔，且展爪的一端與三角柱的頂端鉸接，展爪的另一端為自由端，初始狀態下，所述展爪均與三角柱的側面貼合，在受力狀態下，展爪以鉸接處為軸點進行轉動形成展開。

作為上述方案的進一步優化，所述第一固件還包括：能被外部施力并將該作用力同時傳遞給多個展爪的同步件，同步件位于三角柱內，同步件為三角結構，且同步件的三個短邊均固定連接有平衡塊，所述平衡塊嵌接在三角柱內的滑槽內，所述同步件的三個長邊中心處均固定連接有剛性梁，剛性梁的另一端恰好穿過三角柱側面的通孔并展爪相抵；

注入一次漿液時，一次漿液通過保壓管路依次進入第二端頭、第一端頭、以及三角柱，進入三角柱時一次漿液向同步件的端面施加作用力，使同步件與一次漿液同向移動，移動過程中，剛性梁頂抵所述展爪以傳遞作用力，使展爪受力展開。