[发明专利]螺纹钢高压注浆锚杆及其加固巷道的支护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿井、隧道施工使用的材料，具体涉及一种螺纹钢高压注浆锚杆，本发明还涉及应用螺纹钢高压注浆锚杆加固巷道的支护方法。 

背景技术

在倾斜层状软弱岩体或破碎岩体中及深井开拓时，由于地压增大，造成巷道收敛变形严重。某铜矿井下工程地质揭露及调查结果表明，矿山井下岩性主要以各类凝灰岩、沉凝灰岩、流纹岩、玄武岩等火山碎屑沉积岩及火山岩为主。矿山开拓巷道主要布置在各类凝灰岩、玄武岩中，区内断层构造发育，岩体极其破碎，蚀变破碎带及软弱夹层多见。凝灰岩中的巷道开挖后，初期多呈现沿层理发生片帮冒顶现象，随着暴露时间的延长，巷道四周发生鼓帮及隆地，收敛变形非常严重，甚至造成整个巷道封闭。玄武岩中开挖的巷道，由于节理裂隙极其发育，岩体极其破碎，初期所呈现的破坏特征为巷道顶板塌方，随着时间的推移，巷道两帮开始鼓帮，特别随着开采深度的增加，巷道收敛变形现象表现得更加突出。针对不同岩性，不同时期巷道变形收敛的特点，施工中初期采用了喷锚网支护，中期采用了钢架支护或混凝土支护。但这些支护形式，最后都没有达到预期的效果。支护巷道随着地压的重新分布及释放，造成钢支架变形或混凝土支护层破裂，两帮收敛，最后导致整个巷道报废。 

发明内容

针对矿山软弱及破碎岩体中的巷道破坏特征及现有支护形式无法解决巷道变形乃至整个巷道报废的问题，本发明要解决的技术问题在于提供一种螺纹钢高压注浆锚杆，本发明要解决的另一技术问题在于提供一种应用螺纹钢高压注浆锚杆加固巷道的支护方法，该方法适用于软弱及破碎岩体中的巷道支护，能限制巷道收敛变形的发生，保持开挖巷道稳定性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种螺纹钢高压注浆锚杆，包括锚杆主体，其特征在于：还包括排气管，锚杆主体外表面设有螺纹，锚杆主体尾端设有弯折，锚杆主体尾部外面焊接有注浆管，锚杆主体外壁固定排气管。

弯折与锚杆主体垂直，锚杆主体由螺纹钢筋制作，排气管进气口与锚杆主体锚固端设有间距，注浆管进浆口与弯折之间设有间距。

一种应用螺纹钢高压注浆锚杆加固巷道的支护方法，包括下述步骤：

a、制作螺纹钢高压注浆锚杆

根据巷道变形程度及地压大小选用φ12mm～φ24mm的螺纹钢筋，作为螺纹钢高压注浆锚杆的锚杆主体，根据巷道围岩松动变形范围确定锚杆长度，并确保锚杆长度在锚杆安装完成后伸入原岩的长度不小于1.0m，锚杆长度通常取3.0～5.0m；将锚杆尾端加热弯曲制作成弯折，同时在锚杆尾部焊接钢管作为锚杆注浆管，注浆管长度为500～800mm、直径为φ12mm～φ16mm，在锚杆主体上绑扎φ6mm普通聚乙烯软管，做观察及排气管之用；

b、确定锚杆网孔间距与制作锚杆孔

孔网采用梅花型布置，孔网间距小于注浆液体二倍的扩散半径；采用YT-28型凿岩机施工制作锚杆孔，锚杆孔孔径40～44mm，锚杆孔孔底端位于原岩深度1.2m处，锚杆孔孔深比锚杆主体锚固端深150～200mm；

c、锚杆安装固定及岩面的封闭

安装锚杆之前，对锚杆孔进行验收和清洗；保证锚杆孔内无堵塞，孔深超出锚杆主体锚固端不小于150mm；将高压风管插入锚杆孔内，打开风管阀门采用高压风对全孔进行高压风流清洗；然后向锚杆孔插入制作好的螺纹钢高压注浆锚杆，使锚杆主体尾端设有的弯折紧贴岩面，选用水泥卷锚杆粘结剂作为锚杆安装固定剂，用浸泡好的水泥卷挤入锚杆孔孔口将锚杆固定，锚杆单孔用量1～2卷，堵塞长度200～300mm，完成锚杆安装；而后，用废纸或小木楔堵塞锚杆注浆孔，对巷道进行全断面喷砼，以封闭岩面，砼强度为C20，喷砼厚度为50～100mm；

d、高压注浆

巷道喷砼完成2～3天后，选用2TGT型注浆泵进行高压注浆；根据巷道围岩的破碎及节理裂隙发育程度配置浆体浓度，水泥浆水灰比为W/C=0.3～0.5；