[发明专利]一种全长锚固的锚杆及锚固方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锚杆及锚固方法，尤其涉及一种全长锚固的锚杆及锚固方法。

背景技术

在煤矿巷道工程中，端锚锚杆作为支护系统的重要组成部分而得到了广泛应用。在钻孔内，端锚锚杆能够与锚固剂黏结在一起，在锚固范围内，围岩的离层均匀分散到锚杆上，使锚杆能承受一定的拉力，从而使围岩强度的力学性能得到改善和提高。但是，由于锚杆与钻孔间有较大的空隙，锚杆抗剪能力只有在岩层发生较大错动后才能发挥出来，从而导致杆体受力对围岩变形和离层不敏感，未锚固部分容易与锚杆的杆体脱离，进而引发围岩浅部离层，围岩一旦离层，锚杆支护即迅速实效，巷道变形加剧。

另外，端锚锚杆还容易受支护环境影响导致支护强度降低。首先，在煤矿巷道中设置支护锚杆，锚杆的钻孔位置有可能穿过含水层，矿井中的含水层多为强碱性含水层，强碱性水具有高腐蚀性，由于端锚锚杆的杆体不能与围岩充分接触，因此，容易受围岩中强碱性水的腐蚀，而使未锚固的部分锈蚀变形，进而弱化了钢材强度，使得锚杆在应力作用下断裂失效。此外，由于钻孔与杆体之间存在间隙，在井下阴暗潮湿的环境中，围岩将吸附大量水汽，加剧了岩体向饱和状态发展，弱化了围岩自身的承载力，继而增加锚杆支护结构的承载压力，加大了锚杆拔断的几率。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种全长锚固的锚杆及锚固方法，其能使锚杆在钻孔内进行全长锚固，从而改善锚杆的支护效果。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种全长锚固的锚杆，包括钻孔及插设在所述钻孔内的锚杆，所述钻孔和所述锚杆之间设置有锚固剂层和水泥层，所述锚固剂层设置在所述钻孔的底部，所述水泥层内还插设有排气管，所述钻孔的孔口还设置有注浆管，所述钻孔的孔口扣设有用于封闭所述钻孔的托护板，所述托护板上开设有用于穿设锚杆、排气管及注浆管的通孔。

进一步地，所述托护板包括钢护板及设置在所述钢护板内的铁托板，所述钢护板上设置有第一通孔，所述铁托板上设置有第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔相对设置。

进一步地，所述锚杆上开设有外螺纹，所述钢护板和所述铁托板套设在所述锚杆上，并通过螺母紧固在所述钻孔的端部。

进一步地，所述锚固剂层由树脂锚固剂凝固而成，所述水泥层由水泥浆凝固而成。

进一步地，所述排气管为排气胶管，所述注浆管为注浆钢管。

进一步地，所述托护板上开设有用于穿设锚杆、排气管及注浆管的椭圆形的通孔。

本发明还提供了一种全长锚固的锚杆的锚固方法，包括如下步骤：

步骤①：在矿井的巷道的巷帮上开设钻孔，在所述钻孔的底部填充锚固剂；

步骤②：在所述钻孔内安装锚杆，搅拌所述钻孔底部的锚固剂，使所述锚固剂在所述钻孔和所述锚杆之间凝固形成锚固剂层；

步骤③：在所述钻孔内安装排气管，使所述排气管的端部靠近所述锚固剂层的端面，在所述钻孔的孔口设置注浆管；

步骤④：在所述钻孔的孔口扣设用于封闭所述钻孔的托护板，所述托护板上开设有通孔，所述锚杆、所述排气管及所述注浆管从所述通孔穿出；

步骤⑤：通过所述注浆管向所述钻孔内灌注水泥浆，所述钻孔内空气通过排气管排出钻孔，所述水泥浆在所述钻孔和所述锚杆之间凝固形成水泥层，所述水泥层位于所述锚固剂层和所述钻孔的孔口之间。

进一步地，所述托护板包括钢护板及设置在所述钢护板内的铁托板，所述钢护板上设置有第一通孔，所述铁托板上设置有第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔相对设置，所述第一通孔和所述第二通孔均为椭圆形通孔。

进一步地，所述锚杆上开设有外螺纹，所述钢护板和所述铁托板套设在所述锚杆上，并通过螺母紧固在所述钻孔的端部。

进一步地，所述排气管为排气胶管，所述注浆管为注浆钢管。

本发明的锚杆能够通过锚固剂层和水泥层与钻孔进行全长锚固，显著地提高了锚杆支护强度，并且所述锚杆与钻孔之间设置的锚固剂层及和水泥层能够有效地隔绝锚杆杆体与空气及水的接触，保证锚杆不被锈蚀，从而进一步提高了锚杆的支护强度。

附图说明

图1是本发明一种优选的全长锚固的锚杆的示意图；

图2是本发明一种优选的全长锚固的锚杆的锚固方法示意图。

具体实施方式