一种全长锚固的锚杆及锚固方法技术

本发明专利技术公开了一种全长锚固的锚杆及锚固方法，所述全长锚固锚杆包括钻孔及插设在所述钻孔内的锚杆，所述钻孔和所述锚杆之间设置有锚固剂层和水泥层，所述锚固剂层设置在所述钻孔的底部，所述水泥层内还插设有排气管，所述钻孔的孔口还设置有注浆管，所述钻孔的孔口扣设有用于封闭所述钻孔的托护板，所述托护板上开设有用于穿设锚杆、排气管及注浆管的通孔。本发明专利技术的锚杆能够通过锚固剂层和水泥层与钻孔进行全长锚固，显著地提高了锚杆支护强度，并且所述锚杆与钻孔之间设置的锚固剂层及和水泥层能够有效地隔绝锚杆杆体与空气及水的接触，保证锚杆不被锈蚀，从而进一步提高了锚杆的支护强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种锚杆及锚固方法，尤其涉及。
技术介绍
在煤矿巷道工程中，端锚锚杆作为支护系统的重要组成部分而得到了广泛应用。在钻孔内，端锚锚杆能够与锚固剂黏结在一起，在锚固范围内，围岩的离层均匀分散到锚杆上，使锚杆能承受一定的拉力，从而使围岩强度的力学性能得到改善和提高。但是，由于锚杆与钻孔间有较大的空隙，锚杆抗剪能力只有在岩层发生较大错动后才能发挥出来，从而导致杆体受力对围岩变形和离层不敏感，未锚固部分容易与锚杆的杆体脱离，进而引发围岩浅部离层，围岩一旦离层，锚杆支护即迅速实效，巷道变形加剧。 另外，端锚锚杆还容易受支护环境影响导致支护强度降低。首先，在煤矿巷道中设置支护锚杆，锚杆的钻孔位置有可能穿过含水层，矿井中的含水层多为强碱性含水层，强碱性水具有高腐蚀性，由于端锚锚杆的杆体不能与围岩充分接触，因此，容易受围岩中强碱性水的腐蚀，而使未锚固的部分锈蚀变形，进而弱化了钢材强度，使得锚杆在应力作用下断裂失效。此外，由于钻孔与杆体之间存在间隙，在井下阴暗潮湿的环境中，围岩将吸附大量水汽，加剧了岩体向饱和状态发展，弱化了围岩自身的承载力，继而增加锚杆支护结构的承载压力，加大了锚杆拔断的几率。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供，其能使锚杆在钻孔内进行全长锚固，从而改善锚杆的支护效果。 本专利技术的目的通过下述技术方案实现: 一种全长锚固的锚杆，包括钻孔及插设在所述钻孔内的锚杆，所述钻孔和所述锚杆之间设置有锚固剂层和水泥层，所述锚固剂层设置在所述钻孔的底部，所述水泥层内还插设有排气管，所述钻孔的孔口还设置有注浆管，所述钻孔的孔口扣设有用于封闭所述钻孔的托护板，所述托护板上开设有用于穿设锚杆、排气管及注浆管的通孔。 进一步地，所述托护板包括钢护板及设置在所述钢护板内的铁托板，所述钢护板上设置有第一通孔，所述铁托板上设置有第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔相对设置。 进一步地，所述锚杆上开设有外螺纹，所述钢护板和所述铁托板套设在所述锚杆上，并通过螺母紧固在所述钻孔的端部。 进一步地，所述锚固剂层由树脂锚固剂凝固而成，所述水泥层由水泥浆凝固而成。 进一步地，所述排气管为排气胶管，所述注浆管为注浆钢管。 进一步地，所述托护板上开设有用于穿设锚杆、排气管及注浆管的椭圆形的通孔。 本专利技术还提供了一种全长锚固的锚杆的锚固方法，包括如下步骤: 步骤①:在矿井的巷道的巷帮上开设钻孔，在所述钻孔的底部填充锚固剂； 步骤②:在所述钻孔内安装锚杆，搅拌所述钻孔底部的锚固剂，使所述锚固剂在所述钻孔和所述锚杆之间凝固形成锚固剂层； 步骤③:在所述钻孔内安装排气管，使所述排气管的端部靠近所述锚固剂层的端面，在所述钻孔的孔口设置注浆管； 步骤④:在所述钻孔的孔口扣设用于封闭所述钻孔的托护板，所述托护板上开设有通孔，所述锚杆、所述排气管及所述注浆管从所述通孔穿出； 步骤⑤:通过所述注浆管向所述钻孔内灌注水泥浆，所述钻孔内空气通过排气管排出钻孔，所述水泥浆在所述钻孔和所述锚杆之间凝固形成水泥层，所述水泥层位于所述锚固剂层和所述钻孔的孔口之间。 进一步地，所述托护板包括钢护板及设置在所述钢护板内的铁托板，所述钢护板上设置有第一通孔，所述铁托板上设置有第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔相对设置，所述第一通孔和所述第二通孔均为椭圆形通孔。 进一步地，所述锚杆上开设有外螺纹，所述钢护板和所述铁托板套设在所述锚杆上，并通过螺母紧固在所述钻孔的端部。 进一步地，所述排气管为排气胶管，所述注浆管为注浆钢管。 本专利技术的锚杆能够通过锚固剂层和水泥层与钻孔进行全长锚固，显著地提高了锚杆支护强度，并且所述锚杆与钻孔之间设置的锚固剂层及和水泥层能够有效地隔绝锚杆杆体与空气及水的接触，保证锚杆不被锈蚀，从而进一步提高了锚杆的支护强度。 【附图说明】 图1是本专利技术一种优选的全长锚固的锚杆的示意图； 图2是本专利技术一种优选的全长锚固的锚杆的锚固方法示意图。 【具体实施方式】 下面结合附图，对本专利技术的一个优选实施例进行详细描述。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。 如图1所示，本专利技术提供的全长锚固的锚杆包括钻孔1及插设在所述钻孔1内的锚杆2，所述钻孔1和所述锚杆2之间设置有锚固剂层3及和水泥层4，所述锚固剂层3设置在所述钻孔1的底部，所述水泥层4内还插设有排气管5，所述钻孔1的孔口还设置有注浆管6，所述钻孔1的孔口还扣设有用于封闭所述钻孔1的托护板7，所述托护板7上开设有用于穿设锚杆2、排气管5及注浆管6的通孔，所述托护板的通孔与锚杆的间隙可优选地塞入棉纱等材料进行封堵。 使用时，本专利技术的锚杆通过锚固剂层和水泥层能够与钻孔进行全长锚固，显著地提高了锚杆支护强度，并且所述锚杆与钻孔之间设置的锚固剂层3及和水泥层4，能够有效地隔绝锚杆杆体与空气和水的接触，保证锚杆不被锈蚀，有助于进一步地提高锚杆的支护强度。 作为本专利技术的一种优选方案，所述托护板上开设有用于穿设锚杆2、排气管5及注浆管6的椭圆形的通孔。本专利技术通过托护板上的椭圆形的通孔为注浆管预留出了注浆操作空间，无需额外开设钻孔用于注浆，简化了安装，降低了劳动强度，既满足了锚杆安装支护要求，又为后期注浆创造了条件。此外，本专利技术还在钻孔内设置排气管，其能够在注浆过程中，将钻孔内的空气完全排出，从而解决了由于钻孔内部气压而导致的浆液充填不实问题。 本领域技术人员应该理解的是，岩石破裂后具有残余强度，松动破裂围岩仍具有一定的承载能力，围岩既是支护压力的根源，又是抵抗平衡原岩应力的承载体，而且是主要的承载结构体。本专利技术提供的全长锚固锚杆利用水泥浆充分充填围岩裂隙，从而提高了松动围岩的残余强度，充分发挥围岩的承载能力，进而增加锚杆支护强度。具体地，当围岩应力平衡状态受到破坏，应力将重新调整，表现为巷道周边径向应力消失，切向应力增大，出现应力集中现象，当集中的切向应力超过岩体强度极限时，巷道周边岩体首先破坏，产生裂隙，在巷道周围的一定范围内形成围岩破碎带，即所谓围岩松动圈。在此松动圈内的岩体，是具有一定残余强度的多裂隙岩体，本专利技术通过注浆加固这一区域内的岩体，粘结围岩的松散结构，提闻岩体强度，从而提闻了围岩的稳定性。 作为本专利技术的一种优选方案，本专利技术的托护板7包括钢护板及设置在所述钢护板内的铁托板，所述铁托板优选地朝外凸起，所述钢护板上设置有第一通孔，所述铁托板上设置有第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔相对设置，从而便于钻孔1内的锚杆2、排气管5及注浆管6从所述第一通孔和所述第二通孔穿出。当然，本专利技术的第一通孔和第二通孔优选地为椭圆形通孔，从而便于所述锚杆2穿过所述第一通孔和所述第二通孔后，仍有空间容纳所述排气管5和所述注浆管6。 本专利技术提供的锚杆2的外壁上优选地开设有外螺纹，所述外螺纹优选地开设在所述锚杆的端部，所述钢护板和所述铁托板套设在所述锚杆2上，并通过螺母与所述外螺纹的螺接，使所述钢护板和所述铁托板紧固在所述钻孔1的端部，进而实现托护板对所述钻孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全长锚固的锚杆，其特征在于，包括钻孔及插设在所述钻孔内的锚杆，所述钻孔和所述锚杆之间设置有锚固剂层和水泥层，所述锚固剂层设置在所述钻孔的底部，所述水泥层内还插设有排气管，所述钻孔的孔口还设置有注浆管，所述钻孔的孔口扣设有用于封闭所述钻孔的托护板，所述托护板上开设有用于穿设锚杆、排气管及注浆管的通孔。

【技术特征摘要】
1.一种全长锚固的锚杆，其特征在于，包括钻孔及插设在所述钻孔内的锚杆，所述钻孔和所述锚杆之间设置有锚固剂层和水泥层，所述锚固剂层设置在所述钻孔的底部，所述水泥层内还插设有排气管，所述钻孔的孔口还设置有注浆管，所述钻孔的孔口扣设有用于封闭所述钻孔的托护板，所述托护板上开设有用于穿设锚杆、排气管及注浆管的通孔。2.根据权利要求1所述的全长锚固的锚杆，其特征在于，所述托护板包括钢护板及设置在所述钢护板内的铁托板，所述钢护板上设置有第一通孔，所述铁托板上设置有第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔相对设置。3.根据权利要求2所述的全长锚固的锚杆，其特征在于，所述锚杆上开设有外螺纹，所述钢护板和所述铁托板套设在所述锚杆上，并通过螺母紧固在所述钻孔的端部。4.根据权利要求1所述的全长锚固的锚杆，其特征在于，所述锚固剂层由树脂锚固剂凝固而成，所述水泥层由水泥浆凝固而成。5.根据权利要求1所述的全长锚固的锚杆，其特征在于，所述排气管为排气胶管，所述注浆管为注浆钢管。6.根据权利要求1-5任一项所述的全长锚固的锚杆，其特征在于，所述托护板上开设有用于穿设锚杆、排气管及注浆管的椭圆形的通孔。7.—种全长锚固的锚杆的锚固方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤①:在矿井的巷道的巷帮上开...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎劲东，杨雄国，李汉文，温双武，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，神华宁夏煤业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11