[发明专利]一种钢管锚索端部爆破注浆联合支护方法及系统

说明书

本发明属于巷道支护技术领域，公开了一种钢管锚索端部爆破注浆联合支护方法及系统，通过对支护钻孔内伸出于注浆钢管的锚索端部位实施爆破，配合注浆杆进行端部锚固，端锚成功后，将锚索穿过法兰盘固定，利用旋转法兰盘与钻机，将数根锚索拧成一股，再用高强度螺栓固定法兰盘与托盘的相对位置，为整体支护提供高预紧力。本发明钢管与孔壁耦合，既达抗岩层剪切错动效果还避免锚索与岩体直接接触，减少了对锚索体的腐蚀，对锚索起到保护作用，使锚索维持锚固效应，使被支护岩层形成一个整体且稳定的整体，支护强度高，解决了大断面巷道或构造附近围岩破碎巷道的支护难题，避免了传统锚杆锚索通过拉伸获取预紧力，失效时锚杆锚索射出伤人的安全问题。

技术领域

本发明属于巷道支护技术领域，尤其涉及一种适用于煤矿巷道的钢管锚索端部定向爆破后注浆加固联合支护方法及系统。

背景技术

目前：随着我国煤层开采深度的不断加深，巷道围岩破碎软弱问题越来越突出。在地质构造带、应力集中区域、受动压影响区域，锚(网)索和注浆成为破碎软弱围岩加固支护的重要方法。煤矿用的锚索是外端固定在巷道围岩表面，另一端锚固在深部的稳定岩体中的预应力钢绞线，可在结构面上施加压力，提高围岩的整体性，从而从根本上改善围岩的力学性能，有效地控制岩体的位移，促使其稳定，达到防止顶板下沉、两帮片帮等使巷道稳定安全的目的。

传统的锚索支护方法多采用于树脂端进行端部锚固的形式，在深部高应力软岩地质条件下易出现锚固层失效或钢绞线拉断破坏等损坏情况。故煤矿深部软岩巷道或大断面巷道都需要锚杆、锚索、锚网、注浆等配合使用。一般的锚杆锚索联合支护方法，将锚杆、锚索等分开布置，布置钻孔的深度上不同，布置方案复杂。且在软岩大变形巷道中或在面对岩层横向错动时，会因为支护系统端部锚固体失效或锚索抗剪能力较差，有高预紧力的锚杆锚索出现过杆体或钢绞线从孔内高速射出，造成了危险事故。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有的锚杆锚索联合支护方法布置钻孔的深度不同，布置方案复杂。

(2)在软岩大变形巷道中或在面对岩层横向错动时，锚杆锚索容易出现过杆体或钢绞线从孔内高速射出的情况，造成了危险事故。

解决以上问题及缺陷的难度为：

解决以上问题及缺陷的意义为：

在提升支护效果的基础上，避免伤人事故的发生，提高矿井巷道行人安全性。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种钢管锚索端部爆破注浆联合支护方法及系统。

本发明是这样实现的，一种钢管锚索端部爆破注浆联合支护方法具体包括以下步骤：

步骤一，针对待支护巷道顶底板两帮具体地质条件确定支护方案；

步骤二，利用钻机在确定位置点打出符合支护方案要求孔深、角度的圆形钻孔；

步骤三，将分段钢管依次置入钻孔中，通过螺纹连接紧固，在钢管末端，安装高强度托盘；

步骤四，利用定位盘将多根锚索端部固定，并保证穿过首段钢管(通过前面对孔深及安装钢管长度来确定)，并将圆柱形炸药固定于多根锚索端部形成的空隙内，将炸药与锚索头固定于首段钢管外。将这一部分先置入孔中，锚索伸入完毕后，将锚索后端部处理并连接旋转法兰盘；

步骤五，对锚杆端头进行定向爆破，使三根锚索头散开，成爪形分布；

步骤六，安装树脂注浆锚杆，将注浆锚杆穿过旋转法兰盘与钢管，直至首段钢管端部外，对端部进行注浆加固；

步骤七，锚固体形成并稳固后，将旋转法兰盘(一端部设计为可连接钻杆)与钻杆相连，利用钻机巨大的扭矩，转动旋转法兰盘，带动锚索，使钢管内的锚索扭紧，由于端部已锚固，在扭紧过程中，即可产生预紧力。