一种围岩破碎带中空注浆锚索封孔装置及其封孔方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种围岩破碎带中空注浆锚索封孔装置，包括注浆锚索，所述注浆锚索包括注浆管以及多根扭结式缠绕于所述注浆管外周侧的钢绞线，所述注浆锚索的一端为注浆端，另一端依次套入外置式止浆塞、托盘和锚索锚具，所述注浆管靠近前端设置有出浆口，所述注浆锚索的另一端设置有用于封堵所述注浆管的丝堵，各所述钢绞线与所述外置式止浆塞之间预留有间隙；使用时，在外置式止浆塞外周侧与围岩体之间的间隙以及各所述钢绞线与所述外置式止浆塞之间预留的间隙内涂抹上马丽散；同时还公布了一种封堵方法。本发明专利技术操作简单，针对破碎围岩的注浆封孔作业效果显著，保证高压注浆效果，减少漏浆跑浆的发生。

A sealing device of hollow grouting anchor cable in broken zone of surrounding rock and its sealing method

【技术实现步骤摘要】
一种围岩破碎带中空注浆锚索封孔装置及其封孔方法
本专利技术涉及锚索紧固封孔
，尤其是涉及一种围岩破碎带中空注浆锚索封孔装置及其封孔方法。
技术介绍
在矿山井巷、地铁、隧道等地下工程中，对于裂隙发育、构造、破碎松散的岩体，特别是压力较大的地下工程，采用普通的锚杆支护已无法达到支护要求，需加大支护长度，提高锚固效果，采用注浆锚索对岩体进行加固，提高围岩自身的承载能力。实践证明，对松动范围和松动程度都比较大的应力集中区巷道围岩进行锚注加固具有很好的效果，锚注加固的原理是将锚索的支护作用与注浆加固的作用组合起来，共同作用于巷道围岩，通过注浆锚索压注有机或无机浆液，不仅能从根本上保证锚索锚固可靠，而且浆液能够渗透到钻孔周围较大范围的煤岩体中，对出现松动的煤岩体产生粘结固化作用，显著改善其整体性，提高煤岩体的自撑能力，从而大大改善巷道支护效果。在对岩体注浆加固时，为防止浆液从注浆孔中溢出而泄压，需要安装止浆塞。止浆塞目前多采用橡胶体或软质塑料材料，传统的方法是将止浆塞套在注浆锚索的孔口位置，依靠锚索托盘压紧力实现封孔的作用。但是由于孔口不是标准圆形，且巷道表面凹凸不平，导致锚索托盘不能紧压止浆塞或受力不均衡，又加上橡胶(软质塑料)止浆塞塑性较差，不能紧密封孔，常发生跑浆、漏浆泄压现象，达不到高压注浆加固的效果。当拧紧张紧螺母为中空注浆锚索施加张紧力时，托盘会会带动止浆塞一起向孔内方向移动，此时橡胶套受到塑料管的阻挡挤压会向四周膨胀，从而封住孔壁和索体之间的空隙，防止跑浆、漏浆。但是，当拧紧张紧螺母向孔内方向移动的距离太小时，橡胶套受到的挤压力太小造成向四周膨胀量不足，封不住孔壁和索体之间的空隙，仍然跑浆、漏浆。另外，由于注浆锚索体有多股钢筋扭结而成，其表面并不是光滑的圆形，外置式止浆塞与锚索索体之间的间隙，也会有浆液溢出现象，使注浆压力不足。封孔质量好坏会直接影响到深孔锚注效果，因此一定要保证封孔效果。如果围岩比较破碎，导致孔口处形成喇叭口，止浆塞容易产生漏液卸压的问题，直接影响高压均匀注浆效果。因此，有必要发展一种在围岩破碎带中空注浆锚索封孔方法，一方面提高封孔质量，另一方面提高高压注浆加固的效果，对于提高围岩强度、注浆锚索注浆锚固作用以及保持巷道稳定性具有重要意义。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种围岩破碎带中空注浆锚索封孔装置及其封孔方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种围岩破碎带中空注浆锚索封孔装置，包括注浆锚索，所述注浆锚索包括注浆管以及多根扭结式缠绕于所述注浆管外周侧的钢绞线，所述注浆锚索的一端为注浆端，另一端依次套入外置式止浆塞、托盘和锚索锚具，所述注浆管靠近前端设置有出浆口，所述注浆锚索的另一端设置有用于封堵所述注浆管的丝堵，各所述钢绞线与所述外置式止浆塞之间预留有间隙；使用时，在外置式止浆塞外周侧与围岩体之间的间隙以及各所述钢绞线与所述外置式止浆塞之间预留的间隙内涂抹上马丽散。进一步的，所述外置式止浆塞呈圆台形，其直径较大的一端靠近所述托盘。一种利用该围岩破碎带中空注浆锚索封孔装置的封孔方法，包括如下步骤：S1、作业准备阶段：在巷道中布置注浆设备，按照设计在巷道煤岩体预先打锚索孔，由于顶板破碎以及钻机旋转会在锚索孔形成一个喇叭口；S2、锚索安装阶段：在具有喇叭口的锚索孔内放入树脂药卷，并插入注浆锚索，推进注浆锚索挤压树脂药卷入锚索孔孔底，搅拌30s，保证注浆锚索深入锚索孔的孔底，在外置式止浆塞外周侧与围岩体之间的间隙以及各所述钢绞线与所述外置式止浆塞之间预留的间隙内涂抹上马丽散，再在孔外用加载装置施加预紧力，用锁具锁紧使注浆锚索紧固于锚索孔内；S3、注浆阶段：等待一段时间以保证外置式止浆塞外周侧与围岩体之间的间隙以及各所述钢绞线与所述外置式止浆塞之间预留的间隙内的马丽散膨化凝固，通过注浆设备给注浆管注浆，浆液经出浆口流出对煤岩体内注浆，加固破碎围岩，注浆完成后通过丝堵封堵注浆管，防治浆液外流；S4、注浆凝固阶段：锚索孔周围裂隙、节理、空隙的浆液凝结后，加固破碎围岩，提高破碎围岩结构的完整性。进一步的，所述步骤S3中等待时间为5～6min。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：本专利技术一种利用该围岩破碎带中空注浆锚索封孔装置及其封孔方法，中空注浆锚索使用时，在钢绞线与外置式止浆塞之间预留有间隙，锚索安装阶段需要在外置式止浆塞外周侧、喇叭口外部周面以及预留的间隙内涂上马丽散，马丽散在遇水后(掺水)时产生关联反应，发生膨胀，在膨胀压力的作用下产生二次渗压，高压推力与二次渗压将马丽散压入并充满所有缝隙，从而达到止漏目的。本专利技术封孔装置结构紧凑，封孔方法操作简单，尤其针对破碎围岩的注浆封孔作业效果显著，保证了高压注浆效果，减少漏浆跑浆的发生。附图说明下面结合附图说明对本专利技术作进一步说明。图1为注浆锚索的未使用状态的结构示意图。图2为注浆锚索的使用状态的结构示意图。图3为A-A剖面图。图4为外置式止浆塞使用状态的结构示意图。附图标记说明：1-出浆口；2-间隙；3-煤岩体；4-喇叭口；5-锚索孔；6-钢绞丝；7-注浆管；8-托盘；9-丝堵；10-锚具；11-外置式止浆塞。具体实施方式如图1至4所示，一种围岩破碎带中空注浆锚索封孔装置，该注浆锚索外部为扭结设置的钢绞线，内部设置为注浆管7，注浆管7中后部有出浆口1，在注浆锚索的另一端(孔外端)依次套入外置式止浆塞11(其为圆台形)、托盘8，并采用锚索锚具10固紧，丝堵9用于封堵注浆管7。使用时，在外置式注浆塞11安装前提前在外置式注浆塞11的外周侧(此处用于填充外置式注浆塞11的外周侧与围岩体的喇叭口4之间的间隙)涂抹马丽散，以及在钢绞丝6与外置式注浆塞11的间隙2之间涂抹马丽散。所述注浆锚索通过外置式注浆塞11密封固定于锚索孔5外的喇叭口4上，所述托盘8挤压外置式注浆塞11的大头端。利用上述装置实现的中空注浆锚索封孔方法包括如下步骤：S1、作业准备阶段：在巷道中布置注浆设备，按照设计在巷道煤岩体预先打锚索孔5，由于顶板破碎以及钻机旋转会在锚索孔5形成一个喇叭口4；S2、锚索安装阶段：在具有喇叭口4的锚索孔5内放入树脂药卷，并插入注浆锚索，推进注浆锚索挤压树脂药卷入锚索孔5孔底，搅拌30s，保证注浆锚索深入锚索孔5的孔底，在外置式止浆塞11外周侧与喇叭口4之间的间隙以及各所述钢绞线6与所述外置式止浆塞11之间预留的间隙2内涂抹上马丽散，再在孔外用加载装置施加预紧力，用锁具10锁紧使注浆锚索紧固于锚索孔5内；S3、注浆阶段：等待5～6min，保证外置式止浆塞11外周侧与喇叭口4之间的间隙以及钢绞丝6与外置式注浆塞11之间预留的间隙2内的马丽散膨化凝固，通过注浆设备给注浆管7注浆，浆液经出浆口1流出对煤岩体内注浆，加固破碎围岩，注浆完成后通过丝堵9封堵注浆管7，防治浆液外流；S4、注浆凝固阶段：锚索孔5周围裂隙、节理、空隙的浆液凝结后，加固破碎围岩，提高破碎围岩结构的完整性。以上所述的实施例仅是对本专利技术的优选方式进行描述，并非对本专利技术的范围进行限定，在不脱离本专利技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本专利技术权利要求书确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种围岩破碎带中空注浆锚索封孔装置，包括注浆锚索，其特征在于,所述注浆锚索包括注浆管以及多根扭结式缠绕于所述注浆管外周侧的钢绞线，所述注浆锚索的一端为注浆端，另一端依次套入外置式止浆塞、托盘和锚索锚具，所述注浆管靠近前端设置有出浆口，所述注浆锚索的另一端设置有用于封堵所述注浆管的丝堵，各所述钢绞线与所述外置式止浆塞之间预留有间隙；使用时，在外置式止浆塞外周侧与围岩体之间的间隙以及各所述钢绞线与所述外置式止浆塞之间预留的间隙内涂抹上马丽散。

【技术特征摘要】
1.一种围岩破碎带中空注浆锚索封孔装置，包括注浆锚索，其特征在于,所述注浆锚索包括注浆管以及多根扭结式缠绕于所述注浆管外周侧的钢绞线，所述注浆锚索的一端为注浆端，另一端依次套入外置式止浆塞、托盘和锚索锚具，所述注浆管靠近前端设置有出浆口，所述注浆锚索的另一端设置有用于封堵所述注浆管的丝堵，各所述钢绞线与所述外置式止浆塞之间预留有间隙；使用时，在外置式止浆塞外周侧与围岩体之间的间隙以及各所述钢绞线与所述外置式止浆塞之间预留的间隙内涂抹上马丽散。2.根据权利要求1所述的围岩破碎带中空注浆锚索封孔装置，其特征在于,所述外置式止浆塞呈圆台形，其直径较大的一端靠近所述托盘。3.如权利要求1所述的围岩破碎带中空注浆锚索封孔装置的封孔方法，其特征在于,包括如下步骤：S1、作业准备阶段：在巷道中布置注浆设备，按照设计在巷道煤岩体预先打锚索孔，由于顶板破碎以及钻机旋转会在锚索孔形成一个喇叭口...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚强岭，回新冬，种照辉，刘伟冬，牛志军，于利强，徐强，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32