一种用于深部巷道软岩变形的锚杆及锚固方法技术

本发明专利技术提供了一种用于深部巷道软岩变形的锚杆及锚固方法，锚杆包括第一锚杆、空心锚杆、锚索及第二锚杆；所述的第一锚杆的后端通过空心锚杆与第二锚杆的前端连接，空心锚杆内设有锚索，锚索的两端分别与第一锚杆的后端和第二锚杆的前端连接；所述的第一锚杆上安装有一个阻挡板，阻挡板置于第一锚杆的后端处；第二锚杆上套装有一个阻挡板，阻挡板置于第二锚杆的前端处。本发明专利技术具有结构简单，操作方便，成本低；本发明专利技术锚固时，第一锚杆采用锚固药卷锚固，第二锚杆采用注浆的方式粘结，在空心锚杆处充分预留可伸长构件变形空间，能自动调控围岩应力重分布的承载能力，围岩变形时空心锚杆变形，锚索可承受巨大的抗力，实现对巷道变形的防治。

An anchor and anchorage method for soft rock deformation in deep roadway

The present invention provides a method for anchor in deep soft rock roadway deformation and anchorage method, anchor bolt, which comprises a first hollow anchor, and two of the first anchor bolt; the rear end of the connection through the front end of the hollow bolt and second bolt, bolt is arranged in the hollow anchor, anchor cable ends of the front end and the first bolt the back end and second bolt connection; the first bolt is provided with a blocking plate, a rear end blocking plate is arranged on the first anchor bolt; second is sheathed with a blocking plate at the front end of the anchor plate is arranged on the second block. The invention has the advantages of simple structure, convenient operation and low cost; the invention of anchorage, the first bolt anchoring cartridge anchoring bolt second is adhered by the way of the hollow bolt grouting, fully reserved elongation deformation space, carrying capacity of automatic control of surrounding rock stress redistribution, the deformation of the surrounding rock hollow bolt deformation. Cable can withstand great resistance, the prevention of tunnel deformation.

【技术实现步骤摘要】
一种用于深部巷道软岩变形的锚杆及锚固方法
本专利技术涉及一种防治深部巷道软塑围岩锚固装置及锚固方法，尤其是涉及一种用于深部巷道软岩变形的锚杆及锚固方法。
技术介绍
目前，随着采矿工程逐渐向深部进行，研究深部巷道围岩支护相关的课题和项目的研究工作更加需要考虑变形的影响。现有的深部巷道围岩支护是普通锚杆支护，适用变形不是很大，忽视了围岩是软岩情况下的大变形，因而存在一定的局限性。目前深部巷道围岩普通锚杆的支护对于硬岩有很好的支护效果，但对于深部软岩的支护效果不是很明显，大量实测资料表明：深部巷道围岩的变形形式有两种，一种是在围岩为硬岩的情况，一种是在围岩为软岩的情况，前者情况是围岩的变形向外扩展也就是说随着时间巷道洞径逐渐变大，后者的情况是围岩的变形向内扩展也就是说随着时间巷道的洞径逐渐变小。锚杆的锚固方式现主要有两种，即端头锚固和全长锚固。可伸长锚杆按工作原理归纳为杆体可伸长和结构元件滑动可伸长两大类，为实现锚杆的伸长通常采用端头锚固的方法，即锚头与孔底岩体固结而锚杆尾用托盘预紧，不同于软弱围岩变形连续而保持围岩相对完整性，随着时间的增加变形逐渐变大，对于传统支护的锚杆来说变形量不能达软岩的变形量使得锚杆断掉，从而使得围岩破坏，诱发巷道中冒顶和侧帮的出现。在应对软岩大变形方面提出了抵抗大变形的可伸长锚杆，如申请号为201110430379.6的中国专利公开了一种防治岩爆的预留锚固方法，虽然杆体设置了一部分可伸长段，但只能适用硬脆岩体中。申请号为201020602613.X的中国专利公开了一种延性锚杆，设置了波形段和刚性弹簧，但波形段的锚杆抵抗变形效果并不明显。申请号为201020684957.X的中国专利公开了一种水胀式弹性抗岩爆锚杆，变形量长度是有效锚固长度的百分之九左右，但锚杆承载能力低，但不适用于较高地应力的工况。申请号为201010552103.0的中国专利公开了一种针对硬岩变形并能提供给可伸长能力的预留锚固方法，该方法采用快速粘结和慢速粘结两种树脂锚固剂实现预留锚固，但如操作不当，锚杆钻进时易导致可伸长构件被粘结，锚杆让压变形的效果欠佳。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种结构简单，使得锚杆的可伸长构件不被粘结，克服锚杆局部变形的效果好的的一种防治变形的用于深部巷道软岩变形的锚杆及锚杆方法。本专利技术采用的技术方案是：一种用于深部巷道软岩变形的锚杆，包括第一锚杆、空心锚杆、锚索及第二锚杆；所述的第一锚杆的后端通过空心锚杆与第二锚杆的前端连接，空心锚杆内设有锚索，锚索的两端分别与第一锚杆的后端和第二锚杆的前端连接；所述的第一锚杆上安装有一个阻挡板，阻挡板置于第一锚杆的后端处；第二锚杆上套装有一个阻挡板，阻挡板置于第二锚杆的前端处。上述的用于深部巷道软岩变形的锚杆中，所述的空心锚杆采用螺纹钢制成，第一锚杆上的阻挡板与第二锚杆上的阻挡板之间的距离为空心锚杆长度的1.09倍。上述的用于深部巷道软岩变形的锚杆中，第二锚杆上后端处设有螺母、托盘和止浆塞，托盘位于螺母和止浆塞之间。上述的用于深部巷道软岩变形的锚杆中，所述的空心锚杆的两端分别与第一锚杆的后端和第二锚杆的前端焊接；所述的锚索的两端分别通过机械锚具与第一锚杆的后端和第二锚杆的前端连接。一种上述的用于深部巷道软岩变形的锚杆的锚固方法，包括如下步骤：1）在深部巷道内确定锚杆锚固位置，钻锚杆孔；2）锚杆孔成形后，根据锚杆孔的孔径和第一锚杆的杆径确定锚固药卷的直径和长度，往锚杆孔孔底塞入锚固药卷，然后插入用于深部巷道软岩变形的锚杆，并使得第一锚杆与锚固药卷粘结锚固；3）对第二锚杆与锚杆孔之间的间隙注浆，注浆完成后，在锚杆孔孔口处安装止浆塞，砂浆凝固后，安装托盘和螺母，完成用于深部巷道软岩变形的锚杆的锚固。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1）本专利技术具有结构简单，操作方便，成本低的优点。2）本专利技术锚固时，第一锚杆采用锚固药卷锚固，第二锚杆采用注浆的方式粘结，在空心锚杆处不锚固，充分预留可伸长构件变形空间，能自动调控围岩应力重分布的承载能力，在发生围岩变形时，空心锚杆屈服变形甚至断裂，空心锚杆内的锚索可承受巨大的抗力，实现对巷道变形的防治。3）本专利技术的空心锚杆处不锚固，靠近空心锚杆的两端分别设有阻挡板，阻挡板可以防止注浆时砂浆和锚固药卷进入预留段内，避免了锚杆锚固时可伸长构件被粘结现象的发生，让压变形效果好。附图说明图1是本专利技术的锚固装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。如图1所示，本专利技术的用于深部巷道软岩变形的锚杆，包括第一锚杆9、空心锚杆7、锚索8及第二锚杆13；所述的空心锚杆7的两端分别与第一锚杆9的后端第二锚杆13的前端焊接。空心锚杆7内设有锚索8，锚索8的两端分别通过机械锚具10与第一锚杆9的后端和第二锚杆13的前端连接。所述的第一锚杆9上安装有一个阻挡板11，阻挡板11置于第一锚杆9的后端处。第二锚杆12上安装有一个阻挡板12，阻挡板12置于第二锚杆13的前端处。第二锚杆13上后端处设有螺母1、托盘2和止浆塞5，托盘2位于螺母1和止浆塞3之间。所述的空心锚杆7采用高强度的螺纹钢制成，高强度的螺纹钢的伸缩率大约为自身长度的百分之九，为了保证可伸长构件变形空间，第一锚杆9上的阻挡板11与第二锚杆13上的阻挡板12之间的距离为空心锚杆7长度的1.09倍。本专利技术的用于深部巷道软岩变形的锚杆的锚固方法包括如下步骤：1）在深部巷道内确定锚杆锚固位置，钻锚杆孔；2）锚杆孔成形后，根据锚杆孔的孔径和第一锚杆9的杆径确定锚固药卷4的直径和长度，往锚杆孔孔底塞入锚固药卷4，然后插入用于深部巷道软岩变形的锚杆，并使得第一锚杆9与锚固药卷4粘结锚固；3）对第二锚杆13与锚杆孔之间的间隙注浆，注浆完成后，在锚杆孔孔口处安装止浆塞5，砂浆3凝固后，安装托盘2和螺母1，对用于深部巷道软岩变形的锚杆进行锚固。本专利技术的锚固方法，将锚固剂锚固方式和注浆锚固方式相结合，保证锚杆可伸长构件有适宜的不被锚固的预留空间，并可安设托盘2形成一定预应力。本专利技术的锚固方法，充分预留可伸长构件变形空间，适应了深部高应力条件下完整软塑围岩变形特点，能自动调控围岩应力重分布的承载能力，在发生围岩变形时中空锚杆瞬间屈服变形甚至断裂，但锚索可承受巨大的抗力，实现对巷道变形的防治。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于深部巷道软岩变形的锚杆，其特征是：包括第一锚杆、空心锚杆、锚索及第二锚杆；所述的第一锚杆的后端通过空心锚杆与第二锚杆的前端连接，空心锚杆内设有锚索，锚索的两端分别与第一锚杆的后端和第二锚杆的前端连接；所述的第一锚杆上安装有一个阻挡板，阻挡板置于第一锚杆的后端处；第二锚杆上套装有一个阻挡板，阻挡板置于第二锚杆的前端处。

【技术特征摘要】
1.一种用于深部巷道软岩变形的锚杆，其特征是：包括第一锚杆、空心锚杆、锚索及第二锚杆；所述的第一锚杆的后端通过空心锚杆与第二锚杆的前端连接，空心锚杆内设有锚索，锚索的两端分别与第一锚杆的后端和第二锚杆的前端连接；所述的第一锚杆上安装有一个阻挡板，阻挡板置于第一锚杆的后端处；第二锚杆上套装有一个阻挡板，阻挡板置于第二锚杆的前端处。2.根据权利要求1所述的用于深部巷道软岩变形的锚杆，其特征是：所述的空心锚杆采用螺纹钢制成，第一锚杆上的阻挡板与第二锚杆上的阻挡板之间的距离为空心锚杆长度的1.09倍。3.根据权利要求1所述的用于深部巷道软岩变形的锚杆，其特征是：第二锚杆上后端处设有螺母、托盘和止浆塞，托盘位于螺母和止浆塞之间。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卫军，赵志伟，袁超，易帅，刘迅，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43