一种用于深部巷道软岩变形的锚杆及锚固方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107489437A(43)申请公布日2017.12.19(21)申请号201710884181.2(22)申请日2017.09.26(71)申请人湖南科技大学地址411201湖南省湘潭市雨湖区桃源路(72)发明人王卫军赵志伟袁超易帅刘迅(74)专利代理机构湘潭市汇智专利事务所(普通合伙)43108代理人颜昌伟(51)Int.Cl.E21D20/02(2006.01)E21D21/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种用于深部巷道软岩变形的锚杆及锚固方法(57)摘要本发明提供了一种用于深部巷道软岩变形的锚杆及锚固方法，锚杆包括第一锚杆、空心锚杆、锚索及第二锚杆；所述的第一锚杆的后端通过空心锚杆与第二锚杆的前端连接，空心锚杆内设有锚索，锚索的两端分别与第一锚杆的后端和第二锚杆的前端连接；所述的第一锚杆上安装有一个阻挡板，阻挡板置于第一锚杆的后端处；第二锚杆上套装有一个阻挡板，阻挡板置于第二锚杆的前端处。本发明具有结构简单，操作方便，成本低；本发明锚固时，第一锚杆采用锚固药卷锚固，第二锚杆采用注浆的方式粘结，在空心锚杆处充分预留可伸长构件变形空间，能自动调控围岩应力重分布的承载能力，围岩变形时空心锚杆变形，锚索可承受巨大的抗力，实现对巷道变形的防治。CN107489437ACN107489437A权利要求书1/1页1.一种用于深部巷道软岩变形的锚杆，其特征是：包括第一锚杆、空心锚杆、锚索及第二锚杆；所述的第一锚杆的后端通过空心锚杆与第二锚杆的前端连接，空心锚杆内设有锚索，锚索的两端分别与第一锚杆的后端和第二锚杆的前端连接；所述的第一锚杆上安装有一个阻挡板，阻挡板置于第一锚杆的后端处；第二锚杆上套装有一个阻挡板，阻挡板置于第二锚杆的前端处。2.根据权利要求1所述的用于深部巷道软岩变形的锚杆，其特征是：所述的空心锚杆采用螺纹钢制成，第一锚杆上的阻挡板与第二锚杆上的阻挡板之间的距离为空心锚杆长度的1.09倍。3.根据权利要求1所述的用于深部巷道软岩变形的锚杆，其特征是：第二锚杆上后端处设有螺母、托盘和止浆塞，托盘位于螺母和止浆塞之间。4.根据权利要求1所述的用于深部巷道软岩变形的锚杆，其特征是：所述的空心锚杆的两端分别与第一锚杆的后端和第二锚杆的前端焊接；所述的锚索的两端分别通过机械锚具与第一锚杆的后端和第二锚杆的前端连接。5.一种权利要求1-4中任一权利要求所述的用于深部巷道软岩变形的锚杆的锚固方法，包括如下步骤：1）在深部巷道内确定锚杆锚固位置，钻锚杆孔；2）锚杆孔成形后，根据锚杆孔的孔径和第一锚杆的杆径确定锚固药卷的直径和长度，往锚杆孔孔底塞入锚固药卷，然后插入用于深部巷道软岩变形的锚杆，并使得第一锚杆与锚固药卷粘结锚固；3）对第二锚杆与锚杆孔之间的间隙注浆，注浆完成后，在锚杆孔孔口处安装止浆塞，砂浆凝固后，安装托盘和螺母，完成用于深部巷道软岩变形的锚杆的锚固。2CN107489437A说明书1/3页一种用于深部巷道软岩变形的锚杆及锚固方法技术领域[0001]本发明涉及一种防治深部巷道软塑围岩锚固装置及锚固方法，尤其是涉及一种用于深部巷道软岩变形的锚杆及锚固方法。背景技术[0002]目前，随着采矿工程逐渐向深部进行，研究深部巷道围岩支护相关的课题和项目的研究工作更加需要考虑变形的影响。现有的深部巷道围岩支护是普通锚杆支护，适用变形不是很大，忽视了围岩是软岩情况下的大变形，因而存在一定的局限性。[0003]目前深部巷道围岩普通锚杆的支护对于硬岩有很好的支护效果，但对于深部软岩的支护效果不是很明显，大量实测资料表明：深部巷道围岩的变形形式有两种，一种是在围岩为硬岩的情况，一种是在围岩为软岩的情况，前者情况是围岩的变形向外扩展也就是说随着时间巷道洞径逐渐变大，后者的情况是围岩的变形向内扩展也就是说随着时间巷道的洞径逐渐变小。锚杆的锚固方式现主要有两种，即端头锚固和全长锚固。可伸长锚杆按工作原理归纳为杆体可伸长和结构元件滑动可伸长两大类，为实现锚杆的伸长通常采用端头锚固的方法，即锚头与孔底岩体固结而锚杆尾用托盘预紧，不同于软弱围岩变形连续而保持围岩相对完整性，随着时间的增加变形逐渐变大，对于传统支护的锚杆来说变形量不能达软岩的变形量使得锚杆断掉，从而使得围岩破坏，诱发巷道中冒顶和侧帮的出现。[0004]在应对软岩大变形方面提出了抵抗大变形的可伸长锚杆，如申请号为201110430379.6的中国专利公开了一种防治岩爆的预留锚固方法，虽然杆体设置了一部分可伸长段，但只能适用硬脆岩体中。申请号为201020602613.X的中国专利公开了一种延性锚杆，设置了波形段和刚性弹簧，但波形段的锚杆抵抗变形效果并不明显。申请号为201020