[发明专利]一种注浆锚杆和巷道弹性支护方法

说明书

本发明公开了一种注浆锚杆和巷道弹性支护方法，其注浆锚杆通过分段式保压注浆，可以有效增加对周围围岩的凝聚力，从而提高支护效果。其巷道弹性支护方法，通过长短锚索、高强让压蛇形锚杆、新型的注浆锚杆、亲泥性注浆材料的配合使用，能够对巷道进行有效的支撑，且这种支撑具有弹性，可以有效抵抗冲击地压对巷道的破坏。而注浆锚杆采用分段胀破式设计，能够有效地增加注浆时的渗透压，从而使得注浆材料更有效地渗入围岩中，从而有效增加锚固性能。

技术领域

本发明涉及巷道支护技术，特别是涉及一种注浆锚杆和巷道弹性支护方法。

背景技术

在井下开采作业的过程中，支护是必不可少的，目前主流的支护方式是采用锚杆、锚索、锚网、U型支架进行全方位支护，经过近百年的验证，目前这种支护方式十分有效，能够起到相对稳定的井下支护效果、降低开采过程中的塌方、落石概率。

但是随着煤炭资源开发程度的逐渐深入，目前井下开采已经大多进入地下100米以上，其地质结构、开采中巷道的受力状态、冲击地压多变，因此采用传统的支护方式已经无法满足现有的需求，特别是深井开采中，冲击地压、巷道受力状态多变，如果只是采用简单的浅层锚杆、锚索、锚网、支架支护，很难有效抵抗开采中的冲击地压、围岩层裂压等，特别是针对地质疏松的情况，采用现有的打短锚杆技术已经无法满足需求。究其原因主要是注浆时注浆材料渗入围岩中的范围不够，造成支护力度不够。而且在冲击地压形成时，由于大多采用支架进行刚性支撑，因此会对支架造成严重冲击，导致支架受损，引起支护失效或支护效果大大折扣。特别是冲击地压多发地段，这种现象更为严重。

而锚索、锚杆支护主要是通过凝聚围岩的方式进行支撑，因此在应对冲击地压时具有弹性支护的优点。目前的锚索、锚杆支护只要是配合、布置不合理，锚杆结构设计不合理，从而造成无法在有限的空间、支护装置下对巷道进行稳定的弹性支护。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种注浆锚杆和巷道弹性支护方法，其注浆锚杆通过分段式保压注浆，可以有效增加对周围围岩的凝聚力，从而提高支护效果。其巷道弹性支护方法通过合理的锚杆、锚索配合以对巷道进行有效的弹性支护。

为实现上述目的，本发明提供了一种注浆锚杆，包括外管、内管，所述内管安装在外管内，所述外管的外壁上沿着其轴向设置有螺旋分布的螺纹槽，且外管上还设置有注浆孔、密封槽，所述注浆孔贯穿外管的管壁，所述密封槽内侧设置有贯穿的引流孔，所述密封槽内卡合、密封套装有密封圈，密封圈的侧壁与密封槽的侧壁贴紧密封；且密封圈膨胀后可穿出密封槽且与锚杆安装孔的内壁贴紧密封；

所述内管内部为中空的注浆通道，且内管与注浆孔、引流孔对应处分别设置有第一环槽、第二环槽，所述第一环槽、第二环槽内侧分别设置有贯穿的出浆孔、引浆孔，所述出浆孔、引浆孔分别将第一环槽、第二环槽与注浆通道连通；第一环槽与注浆孔连通，第二环槽与引流孔连通；

所述第一环槽内套装有爆裂膜，所述爆裂膜用于将出浆孔外侧密封；所述第二环槽内安装有密封塞，密封塞用于将外管和内管之间的缝隙密封，且第二环槽内端面与密封塞其中一个端面之间构成压力间隙，压力间隙与引浆孔引流孔连通。

作为本发明的进一步改进，在外管内侧设置有花键，同时在内管的外壁上设置与花键卡合装配的花键槽，花键与花键槽卡合装配。

作为本发明的进一步改进，所述密封槽的两个内壁由在外管轴向上的两端、由靠近外管轴线一端向外逐渐相互靠近倾斜设置。

作为本发明的进一步改进，在密封圈的外壁上固定有采用耐磨、高强度、软质材料制成的保护圈，且保护圈在圆周方向上分割为数个独立的部分，初始状态时，多个独立的部分围成一圈完整的保护圈。

作为本发明的进一步改进，所述外管设置有连接头，连接头插装入钻头内部，钻头的外壁上设置有数个钻头凸起，钻头固定在内管上。