一種用于深部分區(qū)破裂巷道支護(hù)的多點(diǎn)讓壓注漿錨桿的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于深部分區(qū)破裂巷道支護(hù)的多點(diǎn)讓壓注漿錨桿。它包括主錨桿桿體、副錨桿桿體和尾錨桿桿體、讓壓注漿連接件、恒阻讓壓桿、可伸縮輸漿軟管及注漿指示器；所述的主錨桿桿體一端依次與安裝錨桿墊板、托盤和緊固螺母緊固連接，主錨桿桿體的另一端、讓壓注漿連接件、恒阻讓壓桿、讓壓注漿連接件、副錨桿桿體、讓壓注漿連接件、恒阻讓壓桿、讓壓注漿連接件以及尾錨桿桿體依次通過螺紋連接于一體，可伸縮輸漿軟管用于讓壓注漿連接件中水眼和恒阻讓壓桿中水眼連接。本發(fā)明能夠?qū)ι畈肯锏谰哂蟹謪^(qū)破裂現(xiàn)象的圍巖進(jìn)行獨(dú)立、多點(diǎn)恒阻讓壓控制，不容易出現(xiàn)應(yīng)力集中拉斷錨桿的現(xiàn)象，對分區(qū)破裂巷道具有很好的支護(hù)效果。
【專利說明】
一種用于深部分區(qū)破裂巷道支護(hù)的多點(diǎn)讓壓注漿錨桿
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種多點(diǎn)讓壓注漿錨桿，特別涉及一種用于深部分區(qū)破裂巷道支護(hù)的多點(diǎn)讓壓注漿錨桿。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著淺部資源的日益減少及人類生活空間的逐漸拓展，許多在建和規(guī)劃中的地下工程不斷走向深部；目前國內(nèi)外礦產(chǎn)資源開采的地下巷道、交通建設(shè)的地下隧道及水電開發(fā)的地下洞室等都達(dá)到了千米上的深度。對于煤礦深部地下工程而言，隨著采深的增加，地應(yīng)力越來越大，巷道圍巖處于高應(yīng)力、高滲透壓、高溫和受采動(dòng)影響的惡劣條件下，導(dǎo)致深部洞室的破壞和變形也越來越嚴(yán)重，并出現(xiàn)了多個(gè)破裂區(qū)和完整區(qū)逐次交替的分區(qū)破裂現(xiàn)象。
[0003]如何控制和支護(hù)深部巷道圍巖一直是深部煤礦工程施工和巷道支護(hù)設(shè)計(jì)所面臨的問題，錨桿作為地下工程最有效的支護(hù)工具被廣泛應(yīng)用于各種深井巷道，實(shí)踐也證明其對巷道圍巖的控制起到了積極的作用。但深部分區(qū)破裂情況復(fù)雜，而目前采用最廣的松動(dòng)圈支護(hù)理論設(shè)計(jì)只把圍巖破壞分為塑性區(qū)和彈性區(qū)兩部分，如果采用松動(dòng)圈理論進(jìn)行支護(hù)，在實(shí)踐中支護(hù)設(shè)計(jì)和參數(shù)選擇會(huì)發(fā)生很大的變化，難以達(dá)到維護(hù)巷道圍巖穩(wěn)定的作用。
[0004]目前，針對分區(qū)破裂巷道主要采用復(fù)合支護(hù)的方式(如錨噴網(wǎng)+注漿、錨噴網(wǎng)索、錨噴網(wǎng)索+U型鋼/鋼管砼、卸壓孔+聯(lián)合支護(hù)等)。以上復(fù)合支護(hù)方式中均需采取錨桿支護(hù)的方式，其中注漿錨桿也被不斷采用，然而目前的錨桿在分區(qū)破裂巷道使用時(shí)還有諸多的問題:
1、對于一般的注漿錨桿，如專利CN201520411862.3該注漿錨桿可以進(jìn)行多重讓壓卻無法進(jìn)行分區(qū)讓壓，不適用于分區(qū)破裂巷道;2、圍巖分區(qū)破裂具有較強(qiáng)的時(shí)間效應(yīng)，要求對于注漿的時(shí)機(jī)一定要把握好，過早或過晚都不利，然而目前的注漿錨桿均難以準(zhǔn)確獲得圍巖支護(hù)的最佳時(shí)期;3、深部巷道圍巖分區(qū)破裂的范圍往往較廣，一般的錨桿加固范圍難以達(dá)到錨固要求。4、現(xiàn)在針對分區(qū)破裂的注漿多采用長短結(jié)合注漿管或中空分段螺旋式注漿錨桿，但長短結(jié)合注漿管需要的鉆孔較多，中空分段螺旋式注漿錨桿無法根據(jù)現(xiàn)場具體情況調(diào)整注漿孔的位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于深部分區(qū)破裂巷道支護(hù)的多點(diǎn)讓壓注楽銷桿。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:一種用于深部分區(qū)破裂巷道支護(hù)的多點(diǎn)讓壓注漿錨桿，包括主錨桿桿體、副錨桿桿體和尾錨桿桿體、讓壓注漿連接件、恒阻讓壓桿、可伸縮輸漿軟管及注漿指示器;所述的主錨桿桿體一端依次與安裝錨桿墊板、托盤和緊固螺母緊固連接，主錨桿桿體的另一端、讓壓注漿連接件、恒阻讓壓桿、讓壓注漿連接件、副錨桿桿體、讓壓注漿連接件、恒阻讓壓桿、讓壓注漿連接件以及尾錨桿桿體依次通過螺紋連接于一體，可伸縮輸漿軟管用于讓壓注漿連接件中水眼和恒阻讓壓桿中水眼連接，讓壓注漿連接件和恒阻讓壓桿中間還裝有位移傳感器，位移傳感器通過導(dǎo)線將信號傳輸?shù)阶{指示器。
[0007]上述的用于深部分區(qū)破裂巷道支護(hù)的多點(diǎn)讓壓注漿錨桿中，所述的讓壓注漿連接件包括環(huán)形護(hù)殼、空心管、外卡環(huán)，所述環(huán)形護(hù)殼固定在空心管上，且其一端有一對管縫;空心管一側(cè)為螺紋端，用來與錨桿端連接，空心管中間部位有一對管縫，管縫一直延伸到環(huán)形護(hù)殼內(nèi)部，恰好與環(huán)形護(hù)殼管縫契合;空心管一段內(nèi)部為波紋狀內(nèi)表面，與恒阻讓壓桿波紋狀表面相匹配。
[0008]上述的用于深部分區(qū)破裂巷道支護(hù)的多點(diǎn)讓壓注漿錨桿中，所述的恒阻讓壓桿兩端均有波紋狀外表面，中間部位為注漿段，開有若干個(gè)注漿孔，所述注漿孔與所述恒阻讓壓桿內(nèi)部水眼相通，所述水眼為注漿液流通管道;所述的恒阻讓壓桿具有波紋狀的兩端分別套于兩空心管內(nèi)；所述恒阻讓壓桿兩側(cè)最外端為光滑圓柱表面，光滑圓柱表面有一對卡件，其寬度較空心管管縫寬度略小，高度高于空心管外表面略低于套在空心管上的環(huán)形護(hù)殼。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
1、能夠?qū)ι畈肯锏谰哂蟹謪^(qū)破裂現(xiàn)象的圍巖進(jìn)行獨(dú)立、多點(diǎn)讓壓控制，且讓壓為恒阻讓壓，不易如彈簧等讓壓原件容易出現(xiàn)應(yīng)力集中拉斷錨桿的現(xiàn)象，很好的適應(yīng)了分區(qū)破裂巷道變形的特點(diǎn)；
2、圍巖分區(qū)破裂具有較強(qiáng)的時(shí)間效應(yīng)，要求對于注漿的時(shí)機(jī)一定要把握好，過早或過晚都不利，利用位移傳感器提供的錨桿被拉伸情況可以有效的對每個(gè)破裂分區(qū)進(jìn)行適時(shí)的注漿加固。
[0010]3、深部巷道圍巖分區(qū)破裂的范圍往往較廣，利用多段副桿體和讓壓注漿連接件的組合可以自由調(diào)整注漿錨桿的長度，且安裝方便，在巷道范圍狹窄的地區(qū)也可使用。
[0011]4、在探明分區(qū)破裂范圍的情況下，可以選取不同長度的副桿體與讓壓注漿連接件組合，能夠準(zhǔn)確的對破裂區(qū)進(jìn)行注漿。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明中桿體與讓壓注漿連接件連接部位剖面圖。
[0014]圖3為本發(fā)明中讓壓連接件的結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖4為本發(fā)明中圖3的A-A剖面圖。
[0016]圖5為本發(fā)明中恒阻讓壓桿示意圖。
[0017]圖6為發(fā)明中圖5的B-B剖面圖。
[0018]圖7為本發(fā)明恒阻讓壓桿與讓壓注漿連接件連接處的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步的說明:
如圖1所示，一種用于深部分區(qū)破裂巷道支護(hù)的多點(diǎn)讓壓注漿錨桿，包括錨桿桿體1、讓壓注漿連接件2、恒阻讓壓桿3、可伸縮輸漿軟管4及注漿指示器5。
[0020]如圖1、2所不，銷桿桿體I包括主銷桿桿體14，副銷桿桿體15和尾銷桿桿體16，主銷桿桿體14 一端用于安裝錨桿墊板13，托盤12和緊固螺母11等，另一端可以與讓壓注漿連接件2通過螺紋連接;副錨桿桿體15可以有若干個(gè)，兩端均通過內(nèi)螺紋與讓壓注漿連接件2連接;尾錨桿桿體16只有一端有內(nèi)螺紋與讓壓注漿連接件2連接。
[0021]如圖3、4所示，讓壓注漿連接件2包括環(huán)形護(hù)殼21、空心管26、外卡環(huán)22。其中外卡環(huán)22用于卡住環(huán)形護(hù)殼21不向外側(cè)移動(dòng)，環(huán)形護(hù)殼21固定在空心管26上，且其一端有一對管縫23;空心管26—側(cè)為螺紋端25，用來與錨桿端連接，空心管26中間部位有一對管縫，管縫一直延伸到環(huán)形護(hù)殼21內(nèi)部，恰好與環(huán)形護(hù)殼管縫23契合;空心管26—段內(nèi)部為波紋狀內(nèi)表面24，能與恒阻讓壓桿3波紋狀表面33相匹配。
[0022]如圖5、6所示，恒阻讓壓桿3兩端均有波紋狀外表面33，環(huán)形護(hù)殼21能提供較大的徑向壓力，在圍巖變形時(shí)，空心管26與恒阻讓壓桿3產(chǎn)生相對滑移并逐漸增大摩擦阻力，相對位移超過一個(gè)或幾個(gè)波段之后應(yīng)力卸載，環(huán)形護(hù)殼21回彈并始終保持一定的徑向壓力，從而使錨桿周期性增大摩擦阻力以實(shí)現(xiàn)讓壓作用。中間部位為注漿段，開有若干個(gè)注漿孔32，注漿孔32與恒阻讓壓桿3內(nèi)部水眼34相通，其中水眼34為注漿液流通管道;恒阻讓壓桿3用來連接兩讓壓注漿連接件2，其中具有波紋狀的兩端分別套于兩空心管26內(nèi)；恒阻讓壓桿3兩側(cè)最外端為光滑圓柱表面，光滑圓柱表面有一對卡件31，其寬度較空心管管縫23寬度略小，高度高于空心管26外表面略低于套在空心管26上的環(huán)形護(hù)殼21。
[0023]如圖7所示，可伸縮輸漿軟管4用于讓壓注漿連接件2中水眼35和恒阻讓壓桿3中水眼34的連接，連接方式為螺紋41(或其他方式如卡銷等)，可伸縮輸漿軟管4為可折疊式，可以隨著恒阻讓壓桿3的外移而伸長。特別的，在讓壓注漿連接件2和恒阻讓壓桿3中間還裝有位移傳感器42，位移傳感器42通過導(dǎo)線將信號傳輸?shù)阶{指示器5上。
[0024]注漿指示器5可以將位移傳感器42上的信號數(shù)據(jù)做相關(guān)轉(zhuǎn)換，當(dāng)讓壓注漿連接件2被拉伸到設(shè)定的長度時(shí)，對應(yīng)的指示器燈會(huì)閃爍，此時(shí)可以根據(jù)實(shí)際情況判斷是否進(jìn)行注漿處理。
[0025]本發(fā)明的使用方法如下:
使用方法一:
首先在巷道圍巖中鉆出與讓壓注漿錨桿外徑一致的鉆孔，清理鉆孔，然后根據(jù)設(shè)計(jì)要求組裝好讓壓注漿錨桿，將其和多卷錨固劑藥卷一起送入鉆孔中，進(jìn)行全長錨固，在讓壓注漿錨桿外露端安裝錨桿托盤12和墊板13，擰上緊固螺母11，并按照設(shè)計(jì)要求施加預(yù)緊力，將連接各位移傳感器42的導(dǎo)線引出連接到注漿指示器5上；
由于進(jìn)行了全長錨固，當(dāng)圍巖某部分開始發(fā)生分區(qū)破裂變形時(shí)，錨固劑會(huì)隨之破裂，此時(shí)破裂區(qū)會(huì)發(fā)生膨脹變形，導(dǎo)致離破裂區(qū)最近的讓壓注漿連接件2被拉伸，由于讓壓注漿錨桿是恒阻讓壓，可以防止巷道圍巖發(fā)生沖擊地壓，當(dāng)拉升的距離達(dá)到設(shè)定的值時(shí)，恒阻讓壓桿3中間部分的注漿孔32會(huì)露出來，對應(yīng)的注漿指示器5的燈也會(huì)閃爍，此時(shí)可以選擇連接注漿設(shè)備進(jìn)行注漿操作。
[0026]使用方法二:
首先在巷道圍巖中鉆出與讓壓注漿錨桿外徑一致的鉆孔，清理鉆孔，然后根據(jù)現(xiàn)場窺測的巷道圍巖破裂區(qū)組裝好讓壓注漿錨桿并將注漿孔32外露，將注漿錨桿送入鉆孔中，連接注漿設(shè)備進(jìn)行注漿操作，待注漿液凝結(jié)后，在讓壓注漿錨桿外露端安裝錨桿托盤12和墊板13，擰上緊固螺母11，并按照設(shè)計(jì)要求施加預(yù)緊力，完成分區(qū)注漿的操作。
[0027]以上具體實(shí)例僅為本發(fā)明一種較好的例子，但并非本
【發(fā)明內(nèi)容】
的全部，一切在本發(fā)明精神范圍內(nèi)所做的等同變換，都將在在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于深部分區(qū)破裂巷道支護(hù)的多點(diǎn)讓壓注漿錨桿，其特征在于:包括主錨桿桿體、副錨桿桿體和尾錨桿桿體、讓壓注漿連接件、恒阻讓壓桿、可伸縮輸漿軟管及注漿指示器;所述的主錨桿桿體一端依次與安裝錨桿墊板、托盤和緊固螺母緊固連接，主錨桿桿體的另一端、讓壓注漿連接件、恒阻讓壓桿、讓壓注漿連接件、副錨桿桿體、讓壓注漿連接件、恒阻讓壓桿、讓壓注漿連接件以及尾錨桿桿體依次通過螺紋連接于一體，可伸縮輸漿軟管用于讓壓注漿連接件中水眼和恒阻讓壓桿中水眼連接，讓壓注漿連接件和恒阻讓壓桿中間還裝有位移傳感器，位移傳感器通過導(dǎo)線將信號傳輸?shù)阶{指示器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于深部分區(qū)破裂巷道支護(hù)的多點(diǎn)讓壓注漿錨桿，其特征在于:所述的讓壓注漿連接件包括環(huán)形護(hù)殼、空心管、外卡環(huán)，所述環(huán)形護(hù)殼固定在空心管上，且其一端有一對管縫;空心管一側(cè)為螺紋端，用來與錨桿端連接，空心管中間部位有一對管縫，管縫一直延伸到環(huán)形護(hù)殼內(nèi)部，恰好與環(huán)形護(hù)殼管縫契合;空心管一段內(nèi)部為波紋狀內(nèi)表面，與恒阻讓壓桿波紋狀表面相匹配。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于深部分區(qū)破裂巷道支護(hù)的多點(diǎn)讓壓注漿錨桿，其特征在于:所述的恒阻讓壓桿兩端均有波紋狀外表面，中間部位為注漿段，開有若干個(gè)注漿孔，所述注漿孔與所述恒阻讓壓桿內(nèi)部水眼相通，所述水眼為注漿液流通管道;所述的恒阻讓壓桿具有波紋狀的兩端分別套于兩空心管內(nèi)；所述恒阻讓壓桿兩側(cè)最外端為光滑圓柱表面，光滑圓柱表面有一對卡件，其寬度較空心管管縫寬度略小，高度高于空心管外表面略低于套在空心管上的環(huán)形護(hù)殼。
【文檔編號】E21D21/00GK106089273SQ201610689590
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月19日 公開號201610689590.2, CN 106089273 A, CN 106089273A, CN 201610689590, CN-A-106089273, CN106089273 A, CN106089273A, CN201610689590, CN201610689590.2
【發(fā)明人】王衛(wèi)軍, 劉迅, 余偉健, 吳海
【申請人】湖南科技大學(xué)