[发明专利]一种筒式中空注浆锚杆及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种注浆锚杆，尤其涉及一种筒式中空注浆锚杆及使用方法。

背景技术

深部开采过程中，矿区地质条件复杂，断层构造多，岩层裂隙发育，岩石松散破碎、遇水易膨胀等。部分巷道承受多次动压影响，巷道围岩进一步破碎，岩体完整性较差，局部承载力较大，支护结构整体失稳，需多次注浆、补浆维修加固巷道，才能保障矿井安全生产。

注浆锚杆支护技术基本原理是利用锚杆与注浆相结合的方法，即实现注浆，将松散岩石胶结成一个整体，增强其强度，又实现加固功能。其将松散破碎的围岩胶结成整体，改变围岩内部松散结构，提高围岩的强度和承载能力，扩大锚杆使用范围。

在矿井深部松软岩大断面巷道及多次遭受动压影响的巷道，巷道围岩破碎严重，易产生巷道变形、返修率高等缺点。目前市场上使用的注浆锚杆是一次性注浆，对上述巷道多次注浆无能为力。现有做法是重新打眼，安装注浆锚杆，对松散岩体进一步破坏，造成围岩承载能力较差。其缺点是成本高、利用率低、工人劳动强度大、施工不安全等缺点，且无法实现多次循环注浆、补浆。现有中空注浆锚杆在施工中常常遇到塌孔、卡钻、注浆不满等技术问题，这些问题对施工安全和工程质量影响很大，因此需要研发可实现一次打眼、多次循环注浆的注浆锚杆。

目前正在使用的中空注浆锚杆有许多，如普通中空注浆锚杆、自进式中空注浆锚杆、涨壳式中空注浆锚杆，组合式中空注浆锚杆等。这些中空锚杆对同一地点多次注浆无能为力，适用范围有限，能解决浅部松散破碎岩石注浆支护问题，但无法解决深部高应力、大断面松软岩、动压影响巷道的支护。现有中空注浆锚杆在解决深部矿井开采过程地质条件复杂，构造密集，且层理、节理裂隙发育、岩体破碎松散以及大规模断层、软弱破碎等条件下巷道支护异常困难，且支护效果不理想。由于矿井深部岩体地应力较大，巷道开挖后，围岩应力需要不断调整，造成破碎岩石向巷道内侧不断移动，致使断面形状不规整，巷道支护结构受力不均，支护结构变形严重，需多次维修。加上部分巷道受多次动压影响，巷道围岩进一步破裂，无法固结成一个整体，与传统新奥法支护相违背，无法利用围岩自承能力，支护成本增加且支护效果较差，需多次钻眼注浆。重新钻眼注浆又将进一步破坏围岩整体性，且增大工人劳动强度及支护成本，如需多次注浆，围岩整体性进一步破坏，巷道稳定性无法保障，需要翻修，造成人力、物力极大浪费。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种可实现一次打眼多次循环注浆的筒式中空注浆锚杆及使用方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一、一种筒式中空注浆锚杆，包括：

外侧中空注浆锚杆(1)、内侧中空注浆套筒(2)、设于内侧中空注浆套筒(2)端部的对准装置(3)、活塞(4)和拉杆(5)，外侧中空注浆锚杆(1)和内侧中空注浆套筒(2)侧壁设有分布相同的第一注浆孔(6)，活塞(4)设有第二注浆孔(7)；外侧中空注浆锚杆(1)内径和内测中空注浆套筒(2)外径相匹配，外侧中空注浆锚杆(1)套于内侧中空注浆套筒(2)外，拉杆(5)固定于活塞(4)上，活塞(4)置于内侧中空注浆套筒(2)内。

作为优选，外侧中空注浆锚杆(1)设有内螺纹，在退出内侧中空注浆套筒(2)后将螺纹锚杆置于外侧中空注浆锚杆(1)内，螺纹锚杆外径与外侧中空注浆锚杆(1)内径相匹配。

二、上述筒式中空注浆锚杆的使用方法，包括步骤：

步骤1，将内侧中空注浆套筒(2)置于外侧中空注浆锚杆(1)内，然后将外侧中空注浆锚杆(1)置于钻眼内；

步骤2，采用对准装置(3)将外侧中空注浆锚杆(1)和内侧中空注浆套筒(2)侧壁上第一注浆孔(6)对齐；

步骤3，通过活塞(4)上第二注浆孔(7)向内侧中空注浆套筒(2)内注浆；

步骤4，待浆液凝固后，退出内侧中空注浆套筒(2)。

作为优选，退出内侧中空注浆套筒(2)后，将螺纹锚杆置于外侧中空注浆锚杆(1)内。

矿井深部开采过程中，大部分巷道地质条件复杂，构造密集，岩石较破碎，岩体完整性较差，局部承载力较大，支护结构整体失稳，需多次循环注浆加固支护。针对该技术问题，本发明设计了一种可重复注浆的新型筒式中空注浆锚杆，用来将松散破碎的围岩胶结成整体，从而改变围岩内部松散结构，提高围岩的强度和承载能力。

和现有相比，本发明具有如下优点和有益效果：

1、可实现多次循环注浆和补浆，扩大了适用范围，可用于深部高应力、大断面松软岩、动压影响巷道的支护，且可获得理想的支护效果。