[发明专利]软岩巷道提高反底拱锚杆锚固力装置

说明书

技术领域

本发明涉及锚杆固定技术领域，具体为软岩巷道提高反底拱锚杆锚固力装置。

背景技术

新上海一号煤矿矿井地质岩层主要以泥岩及砂质泥岩等软岩地层为主，开拓、准备及回采巷道支护的对象都是抗压强度低的软岩，而软岩地层巷道支护的重点是底板治理，反底拱锚杆的锚固力是决定底板治理的最关键因素，需要进一步提高软岩巷道锚杆(索)锚固质量，从而达到保证巷道成型、减少巷道维护成本的要求，软岩地质条件下，尤其有水巷道，解决底板锚杆锚固力问题基本就是解决了软岩问题，上海庙矿区大部分矿井均为软岩地层，矿井的开拓和准备都将遇到同样的难题，在相同相邻矿区及其他软岩地质条件下的底板治理具有重要的参考价值。

所具有的缺点不足：

1.在底板采用锚固剂及水泥浆配合全长锚固方法，增强隔水及锚固效果。底板有水时，眼孔内含水形成的黏泥影响锚固剂与孔壁的锚固，采用传统做法只能满足预紧力要求，当巷道来压时不能保证锚固端满足锚杆屈服及破断力的要求，造成锚杆与锚固剂整体拔出，使得整体支护失效；

2.改变工艺施工顺序，使锚固端形成足够的锚固力后再施加预紧力。采用传统做法先施工锚杆眼，然后挂网支护，支护完成后再喷浆。由于锚固剂搅拌后凝固时间短，再加上没有进行注浆或是注浆后水泥浆没有足够的时间初凝，容易造成锚固端锚固力没有达到最佳状态；

3.当锚固端锚固力足够大时，施加预紧力的锚杆盘端岩石没有足够的抗压抗剪强度时，容易造成锚杆盘下陷，随时间推移锚杆预紧力失效以至于不能满足设计要求，导致反底拱支护失效，反底拱需要及时支护，拖后掘进迎头不超过50m，减少巷道围岩塑性破坏变形，甚至在弹性变形区域内对底板进行有效支护，使巷道形成完整的挤压拱对抗巷道压力变形。

4.底板岩石遇水变软，容易崩解、强度大大降低。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了软岩巷道提高反底拱锚杆锚固力装置，解决了软岩地层巷道支护的底板治理中反底拱锚杆的锚固力的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：软岩巷道提高反底拱锚杆锚固力装置，包括锚杆、锚杆盘、水泥浆、泥岩和底板，所述底板的内部设置有锚杆，所述锚杆的外部填充了复喷浆，所述复喷浆的下方填充了反底拱初喷浆，且复喷浆与反底拱初喷浆中间位置设置有网片，所述反底拱初喷浆下方为泥岩，所述锚杆的表面贯穿有锚杆盘，所述水泥浆的下方设置有锚固剂，且锚固剂包裹在锚杆的表面，所述锚杆的顶端设置有挡圈。

优选的，所述锚杆盘的下方设置有水泥浆，且水泥浆包裹在锚杆的表面。

优选的，所述网片连接在锚杆盘的两侧。

优选的，所述水泥浆采用石灰石、粘土构成。

优选的，所述挡圈的下方从上至下依次设置有橡胶垫圈、垫筒、止浆套、螺纹、连接器、限位螺母、胀壳和锚固端。

(三)有益效果

本发明提供了软岩巷道提高反底拱锚杆锚固力装置，具备以下有益效果：

(1)本发明通过改变工艺施工顺序，使锚固端形成足够的锚固力后再施加预紧力，采用传统做法先施工锚杆眼，然后挂网支护，支护完成后再喷浆。

(2)本发明通过先施工锚固剂配合水泥浆锚杆全长锚固锚杆，且不进行挂网支护，而进行初喷浆作业，使得锚固剂和水泥浆有足够的初凝时间，两道工序的时间间隔大约五小时，完全有足够的初凝时间使得锚固力达到最大值，然后挂网、增加锚杆盘支护，挂网支护后进行二次反底拱喷浆封闭。

(3)本发明通过初喷后上锚杆盘，锚杆盘压在网片及喷浆层上，使得锚杆盘有稳定的着力点，锚杆容易达到设计预紧力，反底拱初喷100mm，初喷后进行挂网上锚杆盘，锚杆盘作用力施加在网片及喷浆层上面，解决了锚杆盘作用力在底板软岩上，造成下陷，锚杆预紧力不够问题，挂网支护后进行二次喷浆，两次喷浆与锚杆盘、帽、网片形成整体，有效增加了施压端的受力面积和抗剪切强度，锚杆锚固端与施压端同时作用形成挤压拱，反底拱锚杆与帮部锚杆同时作用保证了巷道的完整支护。

(4)本发明通过底板支护应考虑尽量减少底板暴露和泡水的时间，随着时间的延长底板弱化愈加严重，一旦底板长时间没有得到有效支护就会造成底臌，反复起底后就造成巷道的整体失稳，一旦失稳后再进行维修就很难保证成型，在巷道内低洼点每隔一段距离挖深度超过2m的沉淀池，将巷道内由于施工及顶板淋水引入水窝，减少底板岩石含水量，提高抗压及抗应变能力，施工完锚杆眼，马上进行注锚杆，减少底板渗水造成孔内岩石被水浸泡而软化的时间。