[發(fā)明專(zhuān)利]一種鋼管錨索端部爆破注漿聯(lián)合支護(hù)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010743058.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111927511B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付強(qiáng);劉欽節(jié);楊科;池小樓;魏禎;劉文杰;呂鑫;趙新元
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E21D20/00
• 分類(lèi)號(hào): E21D20/00;E21D20/02;E21D21/00;F42D1/00
• 代理公司: 重慶市信立達(dá)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 50230
• 代理人: 陳炳萍

本發(fā)明屬于巷道支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種鋼管錨索端部爆破注漿聯(lián)合支護(hù)方法及系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)支護(hù)鉆孔內(nèi)伸出于注漿鋼管的錨索端部位實(shí)施爆破，配合注漿桿進(jìn)行端部錨固，端錨成功后，將錨索穿過(guò)法蘭盤(pán)固定，利用旋轉(zhuǎn)法蘭盤(pán)與鉆機(jī)，將數(shù)根錨索擰成一股，再用高強(qiáng)度螺栓固定法蘭盤(pán)與托盤(pán)的相對(duì)位置，為整體支護(hù)提供高預(yù)緊力。本發(fā)明鋼管與孔壁耦合，既達(dá)抗巖層剪切錯(cuò)動(dòng)效果還避免錨索與巖體直接接觸，減少了對(duì)錨索體的腐蝕，對(duì)錨索起到保護(hù)作用，使錨索維持錨固效應(yīng)，使被支護(hù)巖層形成一個(gè)整體且穩(wěn)定的整體，支護(hù)強(qiáng)度高，解決了大斷面巷道或構(gòu)造附近圍巖破碎巷道的支護(hù)難題，避免了傳統(tǒng)錨桿錨索通過(guò)拉伸獲取預(yù)緊力，失效時(shí)錨桿錨索射出傷人的安全問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于巷道支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于煤礦巷道的鋼管錨索端部定向爆破后注漿加固聯(lián)合支護(hù)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前：隨著我國(guó)煤層開(kāi)采深度的不斷加深，巷道圍巖破碎軟弱問(wèn)題越來(lái)越突出。在地質(zhì)構(gòu)造帶、應(yīng)力集中區(qū)域、受動(dòng)壓影響區(qū)域，錨(網(wǎng))索和注漿成為破碎軟弱圍巖加固支護(hù)的重要方法。煤礦用的錨索是外端固定在巷道圍巖表面，另一端錨固在深部的穩(wěn)定巖體中的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，可在結(jié)構(gòu)面上施加壓力，提高圍巖的整體性，從而從根本上改善圍巖的力學(xué)性能，有效地控制巖體的位移，促使其穩(wěn)定，達(dá)到防止頂板下沉、兩幫片幫等使巷道穩(wěn)定安全的目的。

傳統(tǒng)的錨索支護(hù)方法多采用于樹(shù)脂端進(jìn)行端部錨固的形式，在深部高應(yīng)力軟巖地質(zhì)條件下易出現(xiàn)錨固層失效或鋼絞線拉斷破壞等損壞情況。故煤礦深部軟巖巷道或大斷面巷道都需要錨桿、錨索、錨網(wǎng)、注漿等配合使用。一般的錨桿錨索聯(lián)合支護(hù)方法，將錨桿、錨索等分開(kāi)布置，布置鉆孔的深度上不同，布置方案復(fù)雜。且在軟巖大變形巷道中或在面對(duì)巖層橫向錯(cuò)動(dòng)時(shí)，會(huì)因?yàn)橹ёo(hù)系統(tǒng)端部錨固體失效或錨索抗剪能力較差，有高預(yù)緊力的錨桿錨索出現(xiàn)過(guò)桿體或鋼絞線從孔內(nèi)高速射出，造成了危險(xiǎn)事故。

通過(guò)上述分析，現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題及缺陷為：

(1)現(xiàn)有的錨桿錨索聯(lián)合支護(hù)方法布置鉆孔的深度不同，布置方案復(fù)雜。

(2)在軟巖大變形巷道中或在面對(duì)巖層橫向錯(cuò)動(dòng)時(shí)，錨桿錨索容易出現(xiàn)過(guò)桿體或鋼絞線從孔內(nèi)高速射出的情況，造成了危險(xiǎn)事故。

解決以上問(wèn)題及缺陷的難度為：

解決以上問(wèn)題及缺陷的意義為：

在提升支護(hù)效果的基礎(chǔ)上，避免傷人事故的發(fā)生，提高礦井巷道行人安全性。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種鋼管錨索端部爆破注漿聯(lián)合支護(hù)方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種鋼管錨索端部爆破注漿聯(lián)合支護(hù)方法具體包括以下步驟：

步驟一，針對(duì)待支護(hù)巷道頂?shù)装鍍蓭途唧w地質(zhì)條件確定支護(hù)方案；

步驟二，利用鉆機(jī)在確定位置點(diǎn)打出符合支護(hù)方案要求孔深、角度的圓形鉆孔；

步驟三，將分段鋼管依次置入鉆孔中，通過(guò)螺紋連接緊固，在鋼管末端，安裝高強(qiáng)度托盤(pán)；

步驟四，利用定位盤(pán)將多根錨索端部固定，并保證穿過(guò)首段鋼管(通過(guò)前面對(duì)孔深及安裝鋼管長(zhǎng)度來(lái)確定)，并將圓柱形炸藥固定于多根錨索端部形成的空隙內(nèi)，將炸藥與錨索頭固定于首段鋼管外。將這一部分先置入孔中，錨索伸入完畢后，將錨索后端部處理并連接旋轉(zhuǎn)法蘭盤(pán)；

步驟五，對(duì)錨桿端頭進(jìn)行定向爆破，使三根錨索頭散開(kāi)，成爪形分布；

步驟六，安裝樹(shù)脂注漿錨桿，將注漿錨桿穿過(guò)旋轉(zhuǎn)法蘭盤(pán)與鋼管，直至首段鋼管端部外，對(duì)端部進(jìn)行注漿加固；

步驟七，錨固體形成并穩(wěn)固后，將旋轉(zhuǎn)法蘭盤(pán)(一端部設(shè)計(jì)為可連接鉆桿)與鉆桿相連，利用鉆機(jī)巨大的扭矩，轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)法蘭盤(pán)，帶動(dòng)錨索，使鋼管內(nèi)的錨索扭緊，由于端部已錨固，在扭緊過(guò)程中，即可產(chǎn)生預(yù)緊力。