一种筒式中空注浆锚杆及使用方法技术

本发明专利技术公开了一种筒式中空注浆锚杆及使用方法，包括外侧中空注浆锚杆(1)、内侧中空注浆套筒(2)、设于内侧中空注浆套筒(2)端部的对准装置(3)、活塞(4)和拉杆(5)，外侧中空注浆锚杆(1)和内侧中空注浆套筒(2)侧壁设有分布相同的第一注浆孔(6)，活塞(4)设有第二注浆孔(7)；外侧中空注浆锚杆(1)内径和内侧中空注浆套筒(2)外径相匹配，外侧中空注浆锚杆(1)套于内侧中空注浆套筒(2)外，拉杆(5)固定于活塞(4)上，活塞(4)置于内侧中空注浆套筒(2)内。本发明专利技术可实现多次循环注浆和补浆，扩大了适用范围，可用于深部高应力、大断面松软岩、动压影响巷道的支护，且可获得理想的支护效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种注浆锚杆，尤其涉及。
技术介绍
深部开采过程中，矿区地质条件复杂，断层构造多，岩层裂隙发育，岩石松散破碎、遇水易膨胀等。部分巷道承受多次动压影响，巷道围岩进一步破碎，岩体完整性较差，局部承载力较大，支护结构整体失稳，需多次注浆、补浆维修加固巷道，才能保障矿井安全生产。注浆锚杆支护技术基本原理是利用锚杆与注浆相结合的方法，即实现注浆，将松散岩石胶结成一个整体，增强其强度，又实现加固功能。其将松散破碎的围岩胶结成整体，改变围岩内部松散结构，提高围岩的强度和承载能力，扩大锚杆使用范围。在矿井深部松软岩大断面巷道及多次遭受动压影响的巷道，巷道围岩破碎严重，易产生巷道变形、返修率高等缺点。目前市场上使用的注浆锚杆是一次性注浆，对上述巷道多次注浆无能为力。现有做法是重新打眼，安装注浆锚杆，对松散岩体进一步破坏，造成围岩承载能力较差。其缺点是成本高、利用率低、工人劳动强度大、施工不安全等缺点，且无法实现多次循环注浆、补浆。现有中空注浆锚杆在施工中常常遇到塌孔、卡钻、注浆不满等技术问题，这些问题对施工安全和工程质量影响很大，因此需要研发可实现一次打眼、多次循环注浆的注浆锚杆。目前正在使用的中空注浆锚杆有许多，如普通中空注浆锚杆、自进式中空注浆锚杆、涨壳式中空注浆锚杆，组合式中空注浆锚杆等。这些中空锚杆对同一地点多次注浆无能为力，适用范围有限，能解决浅部松散破碎岩石注浆支护问题，但无法解决深部高应力、大断面松软岩、动压影响巷道的支护。现有中空注浆锚杆在解决深部矿井开采过程地质条件复杂，构造密集，且层理、节理裂隙发育、岩体破碎松散以及大规模断层、软弱破碎等条件下巷道支护异常困难，且支护效果不理想。由于矿井深部岩体地应力较大，巷道开挖后，围岩应力需要不断调整，造成破碎岩石向巷道内侧不断移动，致使断面形状不规整，巷道支护结构受力不均，支护结构变形严重，需多次维修。加上部分巷道受多次动压影响，巷道围岩进一步破裂，无法固结成一个整体，与传统新奥法支护相违背，无法利用围岩自承能力，支护成本增加且支护效果较差，需多次钻眼注浆。重新钻眼注浆又将进一步破坏围岩整体性，且增大工人劳动强度及支护成本，如需多次注浆，围岩整体性进一步破坏，巷道稳定性无法保障，需要翻修，造成人力、物力极大浪费。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种可实现一次打眼多次循环注浆的筒式中空注浆锚杆及使用方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案:—、一种筒式中空注楽销杆，包括:外侧中空注浆锚杆(I)、内侧中空注浆套筒(2)、设于内侧中空注浆套筒⑵端部的对准装置(3)、活塞(4)和拉杆(5)，外侧中空注浆锚杆(I)和内侧中空注浆套筒(2)侧壁设有分布相同的第一注浆孔(6)，活塞(4)设有第二注浆孔(7);外侧中空注浆锚杆(I)内径和内测中空注浆套筒⑵外径相匹配，外侧中空注浆锚杆⑴套于内侧中空注浆套筒(2)外，拉杆(5)固定于活塞⑷上，活塞⑷置于内侧中空注浆套筒(2)内。作为优选，外侧中空注浆锚杆(I)设有内螺纹，在退出内侧中空注浆套筒(2)后将螺纹锚杆置于外侧中空注浆锚杆(I)内，螺纹锚杆外径与外侧中空注浆锚杆(I)内径相匹配。二、上述筒式中空注浆锚杆的使用方法，包括步骤:步骤1，将内侧中空注浆套筒⑵置于外侧中空注浆锚杆⑴内，然后将外侧中空注浆锚杆(I)置于钻眼内；步骤2，采用对准装置(3)将外侧中空注浆锚杆(I)和内侧中空注浆套筒⑵侧壁上第一注浆孔(6)对齐；步骤3，通过活塞(4)上第二注浆孔(7)向内侧中空注浆套筒(2)内注浆；步骤4，待浆液凝固后，退出内侧中空注浆套筒(2)。作为优选，退出内侧中空注浆套筒(2)后，将螺纹锚杆置于外侧中空注浆锚杆(I)内。矿井深部开采过程中，大部分巷道地质条件复杂，构造密集，岩石较破碎，岩体完整性较差，局部承载力较大，支护结构整体失稳，需多次循环注浆加固支护。针对该技术问题，本专利技术设计了一种可重复注浆的新型筒式中空注浆锚杆，用来将松散破碎的围岩胶结成整体，从而改变围岩内部松散结构，提高围岩的强度和承载能力。和现有相比，本专利技术具有如下优点和有益效果:1、可实现多次循环注浆和补浆，扩大了适用范围，可用于深部高应力、大断面松软岩、动压影响巷道的支护，且可获得理想的支护效果。2、可进一步降低支护成本和人力劳动强度，且施工方便，利用率高，经济效益显著。3、注浆效果好，施工速度快，强度高，可与其他支护技术(例如高强度锚网喷和钢带)联合使用，可限制松软岩或受多次动压影响的围岩变形，保证整体支护结构稳定性。4、为了增强锚杆支护强度，可将中空套筒取出，补上螺纹钢钢筋，提高注浆锚杆支护强度，施工方便，满足巷道支护要求。可解决矿井深部松软岩或动压影响的巷道支护问题。【附图说明】图1是本专利技术锚杆使用示意图；图2是本专利技术锚杆结构示意图；图3是内侧中空注浆套筒结构示意图；图4是活塞局部放大图。图中，1-外侧中空注浆锚杆，2-内侧中空注浆套筒，3-对准装置，4-活塞，5-拉杆，6-第一注浆孔，7-第二注浆孔，8-破碎岩体，9-档板，10-螺母，11-锚头。【具体实施方式】下面将结合附图对本专利技术【具体实施方式】进行进一步说明。见图1?4，本专利技术包括外侧中空注浆锚杆(1)、内侧中空注浆套筒(2)、对准装置(3)、活塞⑷和拉杆(5)，外侧中空注浆锚杆⑴和内侧中空注浆套筒(2)侧壁上设有分布相同的第一注浆孔(6)。外侧中空注浆锚杆(I)和内侧中空注浆套筒(2)尺寸相匹配，使得内侧中空注浆套筒(2)可正好置于外侧中空注浆锚杆(I)内，外侧中空注浆锚杆(I)和内侧中空注浆套筒(2)组合形成中空注浆锚杆主体部分，加固破碎岩体时通过对准装置(3)将外侧中空注浆锚杆⑴和内侧中空注浆套筒⑵上面第一注浆孔(6)对齐，设于内侧中空注浆套筒⑵端头的对准装置⑶用于保证外侧中空注浆锚杆⑴和内侧中空注浆套筒(2)侧壁上的第一注浆孔(6) —致。通过活塞(4)上第二注浆孔(7)向内侧中空注浆套筒(2)注射配好浆液，浆液通过第一注浆孔￠)向围岩注浆；浆液凝固后，退出内侧中空注浆套筒(2)，安装档板(9)、螺母(10)，形成注浆锚杆施工全过程。另外，可用螺纹锚杆代替内侧中空注浆套筒(2)，具体实施中螺纹锚杆可为带螺纹钢筋，在外侧中空注浆锚杆(I)内侧安装螺纹锚杆，螺纹锚杆尺寸和内侧中空注浆套筒(2)尺寸一致，同时螺纹锚杆和外侧中空注浆锚杆(I)内置螺纹一致，起到加固作用，保证支护强度。如果需要多次循环注浆，可将档板(9)、螺母(10)取下，将内侧中空注浆套筒(2)重新放入外侧中空注浆锚杆(I)，瞄准对准装置(3)，重新注浆、局部注浆、补浆，实现一次打目艮、多循环注浆功能。本专利技术注浆锚杆的施工方法为:在松散破碎巷道及承受动压影响的巷道内，参考注楽销杆常规施工方法。第一步，打眼，按照设计说明书注浆锚杆参数要求，在指定位置打眼；第二步，将外侧中空注浆锚杆(1)和内侧中空注浆套筒⑵组合，放置于指定钻眼内，结合对准装置(3)，保证外侧中空注浆锚杆(I)和内侧中空注浆套筒(2)上注浆孔一致；第三步，注浆过程，通过活塞(4)上第一注浆孔出)向内侧中空注浆套筒(2)注浆，注浆工序和一般注浆工序无异。通过活塞(4)和拉杆(5)实现部分第一注浆孔(6)对齐，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种筒式中空注浆锚杆，其特征在于，包括：外侧中空注浆锚杆(1)、内侧中空注浆套筒(2)、设于内侧中空注浆套筒(2)端部的对准装置(3)、活塞(4)和拉杆(5)，外侧中空注浆锚杆(1)和内侧中空注浆套筒(2)侧壁设有分布相同的第一注浆孔(6)，活塞(4)设有第二注浆孔(7)；外侧中空注浆锚杆(1)内径和内测中空注浆套筒(2)外径相匹配，外侧中空注浆锚杆(1)套于内侧中空注浆套筒(2)外，拉杆(5)固定于活塞(4)上，活塞(4)置于内侧中空注浆套筒(2)内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱昌星，赵洪波，常旭，茹忠亮，王凤娥，韩宪军，单亚非，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南;41