[发明专利]一种全长锚固施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿巷道掘进施工技术，尤其涉及的是一种全长锚固施工方法。

背景技术

煤矿巷道的锚杆支护技术在我国应用起始于1950年,至今已经有50多年的发展历史,与传统的支护方式相比较,锚杆锚固技术有其自身的鲜明特点。锚杆支护是通过锚杆将结构物与围岩紧紧连锁在一起，依赖锚杆与周围围岩的抗剪强度传递结构物的拉力，使围岩自身得到加固，达到保持结构物和岩体稳定的目的。这种工艺能在地层开挖后，立即提供支护抗力，有利于保护地层的固有强度，有效阻止地层的进一步扰动，控制地层变形的发展,将结构物、地层紧密连锁在一起,形成共同的工作体系，提高施工过程的安全性。提高地层软弱结构面、潜在滑移面的抗剪强度，改善地层的力学性能、应力状态，使其向有利于稳定的方向发展。锚杆的作用部位、方向、结构参数、密度和施工时机可以根据需要方便地设定和调整,能以最小的支护抗力获得最佳的稳定效果。锚杆亦可以显著节约工程材料，有效地提高场地的利用率,经济效益十分显著。

由于锚杆支护具有“快速、主动、有效”的特点,得到广大煤炭企业普遍认可。经过多年的研究、改进和工程实践,已成为我国煤矿巷道的主要支护形式之一，但随着开采水平延深，高地压、高应力不断显现，目前广泛采用的端头锚固锚杆支护已不能满足现场支护需要。端部锚固锚杆，锚固剂的作用在于提供黏结力，使锚杆能承受一定的拉力，锚杆的拉力除锚固端外，沿长度方向是均匀分布的，由于锚杆与钻孔间有较大的空隙，所以锚杆抗剪能力只有在岩层发生较大错动后才能发挥出来，而全长锚固测力锚杆是将锚杆杆体与钻孔孔壁粘结在一起，使锚杆随着岩层移动承受拉力；当岩层发生错动时，与杆体共同起剪切作用，阻止岩层发生滑动。对于端部锚固锚杆，杆体各部位的应力和应变相等，除锚固范围外，任何部位岩层的离层都均匀分散到整体杆体的长度上，导致杆体受力对围岩变形和离层不敏感，支护刚度低。

在国家对煤矿安全生产要求愈发严格的大环境下，随着开采水平的延深、地应力增加，矿井深部支护难度很大。目前煤矿巷道普遍采用的端锚支护，已不能有效解决高地压带来的高应力对巷道的破坏，导致巷道支护后不久，即发生离层、底臌、片帮等不同类型的破坏，破坏速度快，变形量大，给煤矿安全生产带来很大威胁。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种全长锚固施工方法，实现全长锚固工艺。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：

(1)安装前，需要检查测力锚杆、锚索孔布置形式、孔距、孔深、角度以及测力锚杆的各个部件是否符合规范，如不符合，需要及时调整至合格；

(2)在安装时，将锚固剂放入钻孔中，并利用测力锚杆向孔底方向推进，在测力锚杆帮部用4支锚固剂，测力锚杆顶部用3支锚固剂；

(3)调节锚固剂胶泥稠度，使得测力锚杆顶部的胶泥稠度为50～55mm，测力锚杆帮部的胶泥稠度为55～60mm；

(4)调节锚固剂在测力锚杆顶部的初凝时间为110s，测力锚杆帮部为140s；

(5)固定测力锚杆，防止移位，再安装锚杆螺母和锚杆托盘即可。

作为本发明的优选方式之一，所述锚固剂的规格：帮部为Z2560，直径25mm，长度60cm；顶部为Z2860，直径28mm，长度60cm。

作为本发明的优选方式之一，所述锚固剂包括质量配比为1：0.02～0.1的树脂胶泥与固化剂，所述树脂胶泥按重量计，不饱和聚酯树脂1000～1500份，石灰石粉3000～3500份，二甲基苯胺3～5份，白碳黑3～8份。作为本发明的优选方式之一，所述测力锚杆包括锚杆杆体、锚杆螺帽和锚杆托盘，所述全长锚固测力锚杆设置于岩孔中，所述全长锚固测力锚杆与岩孔的缝隙中填充锚固剂层，所述锚杆杆体的首端依次套设锚杆螺帽和锚杆托盘，所述锚杆本体上开设外螺纹，所述锚杆螺帽通过外螺纹连接在锚杆杆体上，所述锚杆本体的末端为倾斜斜面。

作为本发明的优选方式之一，所述倾斜斜面为45°的倾斜斜面。

作为本发明的优选方式之一，所述锚杆螺帽上开设连接螺孔，所述连接螺孔上设有用于锚杆杆体在安装时抵破的螺帽堵片。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明的全长锚固测力锚杆，杆体受力对围岩变形和离层很敏感，能及时抑制围岩离层与滑动，支护强度高，通过改变锚固剂胶泥稠度、凝结时间、直径及提高锚杆整体强度、锚杆破帽扭矩和锚杆端头形状等，在不增加作业人员，基本不改变传统施工机具的前提下，方便快捷地实现全锚支护。

附图说明