[发明专利]锚固注浆双样锚杆及其中段扩孔注浆锚固方法

说明书

锚固注浆双样锚杆，包括中空锚杆、托盘和螺母，中空锚杆的底部敞口，中空锚杆的外圆周设有外螺纹，中空锚杆的顶部设有锚头，中空锚杆的中段上部设有与中空锚杆内孔连通的第一注浆口，中空锚杆的中段下部设有与中空锚杆内孔连通的第二注浆口，托盘和螺母均套在中空锚杆的下侧部外圆周上，螺母的上侧面与托盘的下侧面紧压接触。本发明可实现端部锚固、中段注浆加固的效果，有效增加了锚固性能，使锚固系统更加稳定，有效解决了滑移失稳等支护失效问题，实现了注浆‑改性‑锚固一体化作业，有效避免了预留钻孔或者二次钻孔，缩短了施工时间，提高了工作效率。

技术领域

本发明涉及矿业工程及地下工程的巷道支护领域，具体的说，涉及一种锚固注浆双样锚杆及其中段扩孔注浆锚固方法。

背景技术

通过对近年来煤矿事故的统计可以看出，顶板事故发生率占总事故发生率的39％，死亡人数占总事故死亡人数的29％，因此顶板支护等围岩安全性问题，需要引起高度重视。

锚杆支护是通过锚杆与煤岩体之间的剪切作用传递结构物的拉力，进而提高支护巷道围岩的力学特性和承载能力，从而达到支护巷道的作用。锚杆支护在煤矿巷道、隧道、边坡、坝体等地应用十分广泛，进行主体加固。

在巷道锚杆支护过程中，随着支护时间增长，锚杆常出现滑移现象更加频发，锚固层从钻孔壁脱落导致锚杆支护系统失效，进一步加剧了巷道的变形，甚至出现巷道发生大面积冒顶事故，给矿井安全高效回采带来严重的隐患，如果巷道发生变形或严重破坏甚至冒顶，往往需要对其巷道进行二次支护，使巷道强度达到围岩稳定性标准要求，这将大大增加巷道支护成本。

针对锚固失效的问题，目前常见的方法是在端部进行注浆加固，即将锚孔底部扩孔成既定形状，在保留原有锚孔的条件下对扩孔部分进行补填高强度材料以达到改善锚固段钻孔围岩物理力学性质，从而达到增加锚固剂与钻孔围岩之间的粘结能力的目的。

端部注浆加固方法从一定程度上确实增加了锚固效果，但受其注浆位置和设备的限制，其端部扩孔注浆后需要预留钻孔，等待浆液凝固后甚至需要二次钻孔才可使用锚杆进行锚固，操作流程过于复杂，不仅影响了锚固效果，而且现场的可行性极低。

综上所述，目前的锚杆支护存在着以下几点问题：

（1）、支护效果不理想，易出现滑移失稳等支护系统失效现象；

（2）、现有的各种加固方法大都存在着操作流程复杂、现场可行性低的问题；

（3）、端部加固方法需等端部浆液凝固后再进行锚固，时间过长，工作效率低；

（4）、端部加固方法需要预留钻孔或二次钻孔，影响了整体的锚固效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种锚固注浆双样锚杆及其中段扩孔注浆锚固方法，本发明可实现端部锚固、中段注浆加固的效果，有效增加了锚固性能，使锚固系统更加稳定，有效解决了滑移失稳等支护失效问题，实现了注浆-改性-锚固一体化作业，有效避免了预留钻孔或者二次钻孔，缩短了施工时间，提高了工作效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

锚固注浆双样锚杆，包括中空锚杆、托盘和螺母，中空锚杆的底部敞口，中空锚杆的外圆周设有外螺纹，中空锚杆的顶部设有锚头，中空锚杆的中段上部设有与中空锚杆内孔连通的第一注浆口，中空锚杆的中段下部设有与中空锚杆内孔连通的第二注浆口，托盘和螺母均套在中空锚杆的下侧部外圆周上，螺母的上侧面与托盘的下侧面紧压接触。

中空锚杆的上段外圆周设有位于锚头和第一注浆口之间的锚固剂，锚固剂沿中空锚杆外圆设有若干袋，每袋锚固剂均为长条扁状袋装结构，锚固剂的长度方向平行于中空锚杆中心线，所有的锚固剂内壁均通过胶液粘接在中空锚杆外圆上，所有的锚固剂形成的圆筒状的外圆直径小于等于锚头的最大外径。

中空锚杆的下段外圆周套装有位于第二注浆口下侧的封孔器。