[发明专利]一种注浆锚索定长锚与定长注的锚固装置及支护方法

说明书

一种注浆锚索定长锚与定长注的锚固装置及支护方法，尤其适用于多次扰动煤巷、沿空掘巷的锚杆支护领域。对开分体锥形锚环与内锥形环套楔形嵌固构成锚环套，通过将其置于注浆锚索前端实现特定埋深煤巷的定长锚固。以布置在注浆锚索出浆口两侧的锚环套与锚爪套，形成固定长度的封闭钻孔空间，以此完成特定围岩裂隙区域的定长注浆加固。注浆锚索的定长锚和定长注促使围岩锚固结构具有更强承载性能和一定缓冲让压特性，充分适应应力波动影响，可实现多次扰动煤巷的长期稳定。其锚固装置结构简单、操作方便、成本低廉，应用效果显著。

技术领域

本发明涉及一种注浆锚索定长锚与定长注的锚固装置及支护方法，尤其适用于多次扰动煤巷、沿空掘巷使用，属于锚杆支护领域。

背景技术

随着我国煤炭开采深度的不断增加，巷道围岩应力状态逐渐发生恶化，叠加多重采动应力持续扰动加剧了煤巷围岩的劣化程度，因此，深部采动煤巷的围岩控制是亟待解决的工程难题。

锚杆锚索与锚注联合支护及注浆加固技术在深部多次扰动煤巷中得到广泛应用，锚注支护通过锚杆/索-注浆胶结联合加固有效提高损伤围岩的锚固强度和提升围岩力学性质，是深部多次扰动煤巷围岩控制的关键技术之一。通过先锚后注或先注后锚实现锚杆索的全长锚注支护，可以实现锚固和注浆加固损伤围岩的双重作用效果，但全长粘结消除了锚杆索杆体的自由段，使锚注结构抗变形能力增强，其预留变形量减少，对于强扩容、长流变深部岩体的变形让压适应性减弱；尤其是在深部冲击矿井中，锚杆锚索全长锚注缓冲让压性能较弱，当受到强冲击时易造成锚固结构整体失效；同时，在当前有限注浆压力限制下，全长注浆加固效果不佳。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服已有技术中的不足，提供一种结构简单、操作方便、成本低廉的注浆锚索定长锚与定长注锚固装置及相关支护方法。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明的一种注浆锚索定长锚与定长注的锚固装置，它包括内部设有进浆管的注浆锚索杆体，注浆锚索杆体尾部设有托盘和锁具，注浆锚索杆体尾部的进浆管接口螺纹连接有封口螺母，注浆锚索杆体的头部设有预留出锚固段距离的锚固剂防漏装置，注浆锚索杆体的中段设有根据需要位置可调且与进浆管连通的出浆口，出浆口的前后两端在注浆锚索杆体上设有位置和间距可调的注浆防漏装置，注浆防漏装置之间在注浆锚索杆体上的区域即为注浆段，其中锚固剂防漏装置和注浆防漏装置的尺寸均与锚固钻孔匹配。

所述的锚固剂防漏装置为一个锚环套，所述注浆防漏装置包括在出浆口前端可根据需要调整位置的一个锚环套以及在出浆口后端可根据需要调整位置的一个锚爪套；

所述锚环套包括对开分体锥形锚环，锥形管状结构由两个对称设置的构件组成，对开分体锥形锚环外侧设有将两个构件箍住的内锥形环套，对开分体锥形锚环外圆锥面与内锥形环套内圆锥面相贴合，对开分体锥形锚环为一端为大环口一端为小环口的锥形管状结构，靠近对开分体锥形锚环小环口的外侧设有内凹槽，内凹槽内设有缠绕钢丝；内锥形环套包括橡胶套和内锥形钢环；锚环套设置在注浆锚索杆体上时，小环口指向锚杆头、大环口指向托盘设置安装；

所述的锚爪套包括环形钢套，环形钢套一侧连接有向外张开的四根弧形钢丝，四根弧形钢丝外侧覆盖有喇叭状橡胶套，喇叭状橡胶套通过弧形钢丝撑开用以防止浆液漏浆，安装时锚爪套设有弧形钢丝和喇叭状橡胶套的一端指向托盘。

注浆锚索杆体的直径为20～22mm，注浆锚索杆体上根据需要设有1～3个出浆口。

所述的锚环套的对开分体锥形锚环大环外径为27～29mm，对开分体锥形锚环小环外径为20～22mm，对开分体锥形锚环长度为18～22mm；所述的锚环套的内凹槽槽深2～3mm，内凹槽截面为圆弧形。

所述的对开分体锥形锚环内侧与注浆锚索杆体表面之间设有增加摩擦性的锯齿状螺纹，锯齿状螺纹内径与外径之间的孔隙填充有一层用于加强封闭性环氧树脂软胶，锯齿状螺纹外径为19～21mm，锯齿状螺纹内径为18～20mm。