[发明专利]一种内置中心轴整体互锁式锚固剂及使用方法

说明书

本发明涉及一种内置中心轴整体互锁式锚固剂及使用方法，其装置包括锚固剂、中心轴螺杆、稳定拉绳、稳定架、垫圈、螺母、导向帽、増阻头、对接螺母、过渡螺母；锚固剂的中心穿入有中心轴螺杆，中心轴螺杆的两端穿过锚固剂分别设有螺纹；中心轴螺杆的中部螺纹连接有稳定架，稳定架至少设置有三个径向的稳定翼，稳定翼的边缘设置有卡槽；中心轴螺杆的两端位于锚固剂的内部分别设有稳定拉绳连接件；稳定拉绳的两端分别通过稳定拉绳连接件与中心轴螺杆连接并张紧，中部通过稳定架张紧支撑；相邻两个锚固剂的中心轴螺杆通过对接螺母连接；位于钻孔底端的中心轴螺杆端部安装增阻头及导向帽；位于钻孔最外端的锚固剂端部安装用于连接锚索的过渡螺母。

技术领域

本发明属于矿业工程、隧道工程等围岩支护领域，一种内置中心轴整体互锁式锚固剂及使用方法，适用于围岩采用锚杆、索、）支护时使用，尤其适用于含有裂隙或离层的复杂钻孔以及高地应力条件下的深钻孔。

背景技术

随着煤炭资源开采深度越来越大，深部的高地应力环境及复杂地质条件导致围岩控制难度越来越大，具有高强度、高刚度且高预紧力的锚杆、索支护是控制深部开采时围岩变形破坏的最重要手段之一，尤其是锚索支护的深度大、强度高、运输方便、使用快捷且效果好，锚索支护效果和安装效率的实现需要匹配合适的树脂锚固剂。

对于复杂高地应力围岩，锚索钻孔深度大，钻孔中裂隙发育，传统安装方法难以实现树脂锚固剂方便快捷的安装到孔底，即使可以安装，效率和锚固效果也会大打折扣；特别是围岩中含水时锚固剂极易滑脱，锚固效果显著降低；高地应力复杂围岩条件下的强力锚杆索支护会导致锚固剂剪切滑移破坏而难以达到锚固要求。

当前安装锚索及锚固剂的方法主要有三类：一是，无连接安装法，即锚固剂和锚索之间没有连接，直接依次顺序导入锚索钻孔中，但是这种方法非常容易出现安装过程中锚固剂两端头之间叠加引起推送阻力显著增大，锚固剂未送到孔底前即被锚索捅破，锚固深度和锚固效果大大降低；二是，多个锚固剂之间相互连接安装，但是，连接时锚固剂之间的中心轴线并不是处于一条直线上，即锚固剂之间连接时有错位，加之锚固剂本身刚度偏低，钻孔有裂隙、离层或不平滑时，锚固剂与钻孔之间的摩擦阻力偏大依然会出现锚固剂在未送到孔底时提前被锚索捅破而达不到设计的锚固深度和锚固效果；三是，先用推杆安装锚固剂到孔底，在安装锚索，当锚索钻孔深度较大时，该方法工序多、效率低，满足不了快速掘进的要求。

高强锚索锚固条件下，在含裂隙钻孔、离层钻孔或含水钻孔中锚固剂容易剪切破坏或者锚固剂与钻孔孔壁之间滑脱失效，传统方法是增大锚固长度，这不仅经济成本大而且效果有限。

可见当前针对树脂锚固剂锚索锚固出现的问题所采取的的手段，本质都是不改变锚固剂本身的结构，施工时需要额外的时间准备、效率低下，特困条件下难以达到应有的效果，加之当前提出快速掘进要求，对于复杂钻孔，传统的锚固剂难以实现效果、推引锚固和预先安装方法均不能从根本上解决问题，所以改革的出路是改变传统锚固剂的结构以及使用方法，才能从根本上解决安装效率问题及锚固效果问题等。

可见，急需提出一种有效的锚固剂及使用方法并满足以下要求，达到从根本上变革传统锚固剂的结构性质及连接方式，实现了锚固剂的高刚度同轴心非错位对接，无错位对接可大大降低锚固剂与钻孔的摩擦力；达到整体互锁，锚索与锚固剂安装同步到位效率高，使用方便快捷，安装效果好，进一步提升了快速掘进的水平；实现锚固剂内置稳定拉绳及中心轴等充分搅拌且显著增强其抗剪切及抗滑脱能力和整体锚固效果，可在裂隙钻孔、离层钻孔、高地应力复杂钻孔、含水钻孔等条件下发挥关键作用，具有十分重要的应用和推广价值等。

发明内容

本发明的目的就是为了解决锚索与锚固剂难以实现高效率的快速同步安装和锚固效果不能保证的问题，且解决复杂钻孔裂隙、离层、软弱、含水等钻孔条件下锚固剂容易剪切破坏及锚固剂与钻孔之间滑脱破坏的问题，提供一种内置中心轴整体互锁式锚固剂及使用方法，有效实现锚索和锚固剂同步高效安装，显著解决困难条件下锚固剂的快速高效问题以及锚固剂容易滑移剪切破坏的问题。