[发明专利]全长锚固锚杆装置及其锚固施工方法

说明书

全长锚固锚杆装置，包括锚固剂注入装置、导升筒和锚杆，导升筒上端封堵，导升筒下端螺纹连接有筒盖，筒盖侧部与锚固剂注入装置连接，筒盖内同轴向固定设置有下定位套，下定位套的内圈设置有内螺纹，导升筒上端部内壁设置有上定位套，锚杆上端插设在上定位套内，下定位套的内圈与锚杆下端部外圆螺纹连接，锚杆下端向下伸出筒盖，导升筒上均匀开设有若干个呈圆形的锚固剂挡片。本发明还公开了全长锚固锚杆装置的锚固施工方法。本发明实现了全长锚固锚杆，将锚杆杆体与钻孔孔壁黏结成一体，这就使锚杆杆体受力对围岩变形和离层敏感，使锚杆随着岩层移动承受拉力，当岩层发生错动时，与杆体共同起抗剪作用，阻止岩层发生滑动，提高了支护刚度。

技术领域

本发明属于煤矿井下巷道支护技术领域，具体涉及一种全长锚固锚杆装置及其锚固施工方法。

背景技术

我国煤矿以井工开采为主，需要在井下开掘大量的巷道，而且80%以上是煤巷与半煤岩巷。巷道对于井工开采来说是煤矿开采的必要通道，保持巷道的畅通与围岩稳定对煤矿安全生产具有重要意义。我国煤矿巷道支护经历了木支护、砌碹支护、型钢支护到锚杆支护的漫长过程。国内外实践表明，锚杆支护是煤巷经济、有效的支护形式。与棚式支架相比，锚杆支护可显著提高巷道支护效果，降低支护成本，减轻工人劳动强度。更重要的是锚杆支护可大大简化采煤工作面端头支护和超前支护工艺，显著降低巷道维修工作量，为采煤工作面的快速推进、产量与效益的提高创造良好的条件。

按锚杆锚固长度，可以将锚固方式分为端部锚固和全长锚固。对于端部锚固锚杆，锚固剂的作用在于提供一种粘结力，使锚杆能承受一定的拉力，但是由于锚杆与钻孔间有较大的空隙，所以锚杆抗剪能力只有在岩层发生较大错动后才能发挥出来，则就导致锚杆杆体受力对围岩变形和离层不敏感，支护刚度低而且还造成瓦斯在锚杆与钻孔空隙中聚集，导致瓦斯事故。对于全长锚固锚杆，锚固剂将锚杆杆体与钻孔孔壁黏结在一起，这就使锚杆杆体受力对围岩变形和离层敏感，使锚杆随着岩层移动承受拉力，当岩层发生错动时，与杆体共同起抗剪作用，阻止岩层发生滑动，提高了支护刚度。但是目前，由于安装锚杆机具和井下作用环境的限制，很大一部分矿上采用端部锚固方式来锚固锚杆，这种锚杆方式不仅不能充分发挥锚杆的作用，而且容易使瓦斯聚集，造成瓦斯事故。所以亟待一种经济、简单、高效的全长锚固锚杆装置及方法来解决这个问题。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、操作方便、锚固强度高、安全可靠性强的全长锚固锚杆装置及其锚固施工方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：全长锚固锚杆装置，包括锚固剂注入装置、导升筒和锚杆，导升筒上端封堵，导升筒下端螺纹连接有筒盖，筒盖侧部设置有与锚固剂注入装置连接的第一管接头，筒盖内同轴向固定设置有下定位套，筒盖下端开设有与下定位套通透的穿孔，下定位套的内圈设置有内螺纹，导升筒上端部的内壁同轴向固定设置有上定位套，锚杆同轴向设置在导升筒内，锚杆上端插设在上定位套内，下定位套的内圈与锚杆下端部外圆螺纹连接，锚杆下端向下伸出筒盖，导升筒上均匀开设有若干个呈圆形的锚固剂挡片，锚固剂挡片圆周边沿上部的1/6-1/3部分与导升筒为一体结构，锚固剂挡片圆周边沿下部的5/6-2/3部分与导升筒之间冲压有优弧型的压痕结构，压痕结构沿导升筒的长度方向自上而下由深逐渐变浅。

锚固剂注入装置包括用于盛装锚固剂的搅拌桶，搅拌筒的上端口设置有锚固剂挤出阀，锚固剂挤出阀的出口连接有第二管接头，第二管接头与第一管接头通过高压软管连接，锚固剂挤出阀的进口连接有用于连接煤矿井下风管的第三管接头，第三管接头上设置有压力表。

筒盖内圈与导向套下端外圆之间的螺纹连接为粗螺纹连接，锚杆下端部外圆与下定位套内圈之间的螺纹连接为细螺纹连接。

全长锚固锚杆装置的锚固施工方法，包括以下步骤，

（1）打孔：根据巷道围岩的地质与生产条件选择合适的钻具；根据钻进的煤岩体性质选取适合的锚杆钻机、钻头与钻杆；钻孔的深度应严格控制在设计的范围内；钻孔的直径与导升筒的外径相当；