空心注浆锚杆结构及注浆方法技术

本发明专利技术提供了一种空心注浆锚杆结构及注浆方法，空心注浆锚杆结构包括：杆体，杆体的中心具有注浆孔，杆体的侧壁具有多组限位结构，多组限位结构沿杆体的轴线方向间隔设置；止挡套筒，止挡套筒设置在注浆孔的内壁上，止挡套筒具有多组连通孔组，多组连通孔组和多组限位结构一一对应设置，注浆孔通过连通孔组和限位结构连通；多组加强结构，加强结构可移动地设置在限位结构中，且加强结构的至少一部分穿出限位结构，多组加强结构和多组限位结构一一对应设置，加强结构的两端在杆体的径向的两个方向上分别和止挡套筒、限位结构止挡配合，加强结构用于穿入钻孔的内壁中。通过本技术方案，能够解决现有技术中的空心注浆锚杆结构容易出现滑落的问题。出现滑落的问题。出现滑落的问题。

【技术实现步骤摘要】
空心注浆锚杆结构及注浆方法


[0001]本专利技术涉及煤矿巷道支护
，具体而言，涉及一种空心注浆锚杆结构及注浆方法。

技术介绍

[0002]随着煤炭资源开采深度和开采强度的增加，地质条件、煤岩体性质、开采布局等也愈加复杂，随之而来的巷道大变形现象也愈加明显，巷道支护工作也变得极为重要。锚杆作为支护工程中的常用设备，利用锚杆将破碎的岩块连接成整体，使破碎岩体能够处于稳定、安全的状态，具有成本低、支护效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少等优点。然而，锚杆“偏移”、“拔出”、“注浆不充分”问题严重影响了煤岩巷道中的锚固效果。
[0003]现有技术中对空心锚杆的设计及其施工方法已有较系统的研究，但在以下几方面还存在不足：1、现有的注浆锚杆虽然杆体使用螺旋结构，增大了与孔壁的摩擦，但是伴随着开采扰动、上覆压力等因素的影响，巷道围岩会产生变形，极易造成顶板锚杆的拔出或滑落；2、现有的注浆锚杆注浆方式，不利于浆液对围岩裂隙的填充，尤其对于一些破碎的软岩巷道。注浆锚杆施工方式是在锚杆安装到位后向锚杆与钻孔间隙内注浆，使浆液灌入围岩裂隙内，从而达到提高围岩强度的目的。但在实际巷道支护工作中，“由外向内”的注浆方式，对注浆泵的注浆压力要求极高，压力过高会引起喷浆、溢浆，压力过低又不能完全填充裂隙。而且注浆通道极易被钻孔内碎石堵塞，造成注浆过程中断，无法保证对围岩裂隙的完全填充。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种空心注浆锚杆结构及注浆方法，以解决现有技术中的空心注浆锚杆结构容易出现滑落的问题。
[0005]为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种空心注浆锚杆结构，包括：杆体，杆体的中心具有注浆孔，杆体的侧壁具有多组限位结构，多组限位结构沿杆体的轴线方向间隔设置；止挡套筒，止挡套筒设置在注浆孔的内壁上，止挡套筒具有多组连通孔组，多组连通孔组和多组限位结构一一对应设置，注浆孔通过连通孔组和限位结构连通；多组加强结构，加强结构可移动地设置在限位结构中，且加强结构的至少一部分穿出限位结构，多组加强结构和多组限位结构一一对应设置，加强结构的两端在杆体的径向的两个方向上分别和止挡套筒、限位结构止挡配合，加强结构用于穿入钻孔的内壁中。
[0006]进一步地，限位结构包括沿杆体周向分布的多个限位孔，连通孔组包括多个子通孔，加强结构包括多个加强锥，加强锥可移动地设置在限位孔中，注浆孔通过子通孔和限位孔连通，加强锥朝向注浆孔的端面和止挡套筒的外壁止挡配合，加强锥的侧壁和限位孔的内壁止挡配合，且加强锥背离注浆孔的一端穿出限位孔，多个限位孔和多个子通孔一一对应设置，多个加强锥和多个限位孔一一对应设置。
[0007]进一步地，加强锥为圆锥，限位孔具有相互连通的第一开口和第二开口，第一开口
的孔径小于第二开口的孔径，子通孔的孔径小于第二开口的孔径，子通孔的孔径大于圆锥底面的直径，第一开口的孔径小于圆锥底面的直径，圆锥直径小的一端穿出第一开口。
[0008]进一步地，在沿杆体的周向上，任意相邻的两个限位孔之间的夹角为90
°
。
[0009]进一步地，杆体的外径为25
‑
32mm，注浆孔的直径为10
‑
15mm。
[0010]进一步地，空心注浆锚杆结构还包括锚头和止浆塞，锚头和杆体的一端连接，止浆塞套设在杆体的另一端，止浆塞用于封堵杆体和钻孔内壁之间形成的缝隙口。
[0011]进一步地，空心注浆锚杆结构还包括锚杆托盘和螺母，锚杆托盘套设在杆体的另一端，锚杆托盘和止浆塞抵接，螺母和杆体外壁上的螺纹部分连接，以将锚杆托盘固定。
[0012]进一步地，加强结构由钢材料制成。
[0013]根据本专利技术的另一方面，提供了一种注浆方法，注浆方法应用于上述的空心注浆锚杆结构，包括：
[0014]在围岩上钻孔，并清洗钻孔；
[0015]向钻孔中插入空心注浆锚杆结构中的杆体，通过空心注浆锚杆结构中的止浆塞封堵杆体和钻孔内壁之间形成的缝隙口；
[0016]将注浆管插入空心注浆锚杆结构中的注浆孔中，向杆体和钻孔内壁之间注浆，注浆压力为P1；
[0017]待浆液充满杆体和钻孔内壁之间的缝隙后，通过注浆管向注浆孔内注浆，注浆压力为P2，P2＞P1，空心注浆锚杆结构中的加强结构被压出，且加强结构的一端穿入钻孔的内壁中；
[0018]待浆液充满注浆孔后，停止注浆，将注浆孔堵住；
[0019]安装空心注浆锚杆结构中的锚杆托盘和螺母。
[0020]进一步地，包括：向钻孔中插入杆体之前，将加强结构的侧壁和空心注浆锚杆结构中的限位孔的内壁粘接。
[0021]应用本专利技术的技术方案，提供了一种空心注浆锚杆结构，包括：杆体，杆体的中心具有注浆孔，杆体的侧壁具有多组限位结构，多组限位结构沿杆体的轴线方向间隔设置；止挡套筒，止挡套筒设置在注浆孔的内壁上，止挡套筒具有多组连通孔组，多组连通孔组和多组限位结构一一对应设置，注浆孔通过连通孔组和限位结构连通；多组加强结构，加强结构可移动地设置在限位结构中，且加强结构的至少一部分穿出限位结构，多组加强结构和多组限位结构一一对应设置，加强结构的两端在杆体的径向的两个方向上分别和止挡套筒、限位结构止挡配合，加强结构用于穿入钻孔的内壁中。采用该方案，将加强结构的两端在杆体的径向的两个方向上分别和止挡套筒、限位结构止挡配合，这样既能够保证加强结构不会掉入注浆孔内，又保证在向注浆孔中注浆时，加强结构不会脱离限位结构，且能够穿入钻孔的内壁中，从而加强了杆体和钻孔之间的连接强度，有效解决了现有技术中的空心注浆锚杆结构容易出现滑落的问题。设置多组限位结构、多组连通孔组和多组加强结构，且多组连通孔组和多组限位结构一一对应设置，多组加强结构和多组限位结构一一对应设置，这样进一步增强了杆体和钻孔之间的连接强度。
附图说明
[0022]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示
意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0023]图1示出了本专利技术的实施例提供的空心注浆锚杆结构的剖视图；
[0024]图2示出了图1中A处的局部放大图；
[0025]图3示出了图1中空心注浆锚杆结构的俯视图；
[0026]图4示出了图1中空心注浆锚杆结构注浆完成后的剖视图；
[0027]图5示出了图4中空心注浆锚杆结构注浆完成后的俯视图。
[0028]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0029]10、杆体；11、注浆孔；12、限位结构；121、限位孔；
[0030]20、止挡套筒；21、连通孔组；211、子通孔；
[0031]30、加强结构；31、加强锥；
[0032]40、锚头；
[0033]50、止浆塞；
[0034]60、锚杆托盘；
[0035]70、螺母；
[0036]80、钻孔。
具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空心注浆锚杆结构，其特征在于，包括：杆体(10)，所述杆体(10)的中心具有注浆孔(11)，所述杆体(10)的侧壁具有多组限位结构(12)，多组所述限位结构(12)沿所述杆体(10)的轴线方向间隔设置；止挡套筒(20)，所述止挡套筒(20)设置在所述注浆孔(11)的内壁上，所述止挡套筒(20)具有多组连通孔组(21)，多组所述连通孔组(21)和多组所述限位结构(12)一一对应设置，所述注浆孔(11)通过所述连通孔组(21)和所述限位结构(12)连通；多组加强结构(30)，所述加强结构(30)可移动地设置在所述限位结构(12)中，且所述加强结构(30)的至少一部分穿出所述限位结构(12)，多组所述加强结构(30)和多组所述限位结构(12)一一对应设置，所述加强结构(30)的两端在所述杆体(10)的径向的两个方向上分别和所述止挡套筒(20)、所述限位结构(12)止挡配合，所述加强结构(30)用于穿入钻孔(80)的内壁中。2.根据权利要求1所述的空心注浆锚杆结构，其特征在于，所述限位结构(12)包括沿所述杆体(10)周向分布的多个限位孔(121)，所述连通孔组(21)包括多个子通孔(211)，所述加强结构(30)包括多个加强锥(31)，所述加强锥(31)可移动地设置在所述限位孔(121)中，所述注浆孔(11)通过所述子通孔(211)和所述限位孔(121)连通，所述加强锥(31)朝向所述注浆孔(11)的端面和所述止挡套筒(20)的外壁止挡配合，所述加强锥(31)的侧壁和所述限位孔(121)的内壁止挡配合，且所述加强锥(31)背离所述注浆孔(11)的一端穿出所述限位孔(121)，多个所述限位孔(121)和多个所述子通孔(211)一一对应设置，多个所述加强锥(31)和多个所述限位孔(121)一一对应设置。3.根据权利要求2所述的空心注浆锚杆结构，其特征在于，所述加强锥(31)为圆锥，所述限位孔(121)具有相互连通的第一开口和第二开口，所述第一开口的孔径小于所述第二开口的孔径，所述子通孔(211)的孔径小于所述第二开口的孔径，所述子通孔(211)的孔径大于所述圆锥底面的直径，所述第一开口的孔径小于所述圆锥底面的直径，所述圆锥直径小的一端穿出所述第一开口。4.根据权利要求2所述的空心注浆锚杆结构，其特征在于，在沿所述杆体(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹俊鹏，杨永亮，张智，桂纵，焦玉勇，吴坤波，李鹏，汪进超，郑飞，张全，胡小悦，周祝，王举，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司北京低碳清洁能源研究院，
类型：发明
国别省市：