一种新型锚杆全长锚注装置的制作方法

1.本实用新型涉及煤矿井下巷道锚杆支护注浆技术领域，尤其是涉及一种新型锚杆全长锚注装置及其使用方法。


背景技术：

2.随着煤炭开采深度的增加，巷道围岩的压力也越来越大，特别是在软弱岩层、断层破碎带、受采动影响的巷道中，围岩节理裂隙发育，使得围岩的强度和稳定性降低，这就给巷道围岩控制、巷道支护和巷道维护带来了非常大的困难。而锚杆、锚索现如今作为煤矿普遍使用的支护形式，在有着安装迅速、承载及时等优点的同时，也存在诸多问题。近些年来逐渐发展起来的全长锚注技术在矿山和地下工程领域得到了广泛应用，工程效果也比较显著，尤其是在破碎围岩的支护中发挥了很大的作用。
3.目前，矿山巷道实现锚注支护主要分别采用锚杆或锚索进行锚固支护，而注浆则采用的注浆锚杆或注浆锚索，两者要分别施工才能实现真正的锚注支护。注浆锚杆多为中空形式，承载能力较低，难以满足深部开采高应力大变形巷道支护要求，只能起到注浆管作用；由于需要重新钻孔安装注浆锚杆，也浪费大量的人力物力，增加了成本，降低了效率；由于密封不良，易造成漏浆；注浆锚索的注浆管在锚索内部，注浆管较细，流量有限，容易出现堵孔现象，因此技术要求较高；而普通的锚杆锚索锚固剂只能起到端部锚固的作用，锚杆与围岩不接触，锚杆抗剪能力只有在岩层发生较大错动后才能发挥出来，这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，从而降低整体稳定性；锚杆与围岩间有较大的空隙，锚杆长期暴露于空气中，容易造成锚杆体生锈，降低自身强度；
4.如何将锚固支护和注浆加固技术有机结合起来是亟待解决的难题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种新型锚杆全长锚注装置，主要包括注浆套筒，锚杆体，止浆塞，密封垫圈，可动注浆头，托盘，紧固螺母，注浆孔。其结构特征在于：可动注浆头安装于注浆套筒的端头；注浆孔是注浆套筒侧面上的固有孔洞，位于注浆套筒的尾端；止浆塞套在注浆套筒上，位于注浆套筒端头较下的位置，紧贴着托盘；密封垫圈位于注浆套筒端部的凹槽内，与紧固螺母和锚杆体紧密相连。与现有技术相比，其有益效果有：可以使锚杆锚索端部锚固和全长锚注同时进行，实现锚注一体化，使端部锚固变为全长锚固；通过止浆塞和密封垫圈的双重密封，有效封闭围岩，实现高压注浆；可使普通的锚杆锚索实现深浅孔联合注浆，拓宽了普通锚杆锚索的适用范围。
6.为实现上述目的目的，本实用新型的技术方案为：
7.提供一种新型锚杆全长锚注装置，主要包括注浆套筒1，锚杆体2，止浆塞3，密封垫圈4，可动注浆头5，托盘6，紧固螺母7，注浆孔1-1。
8.所述的新型锚杆全长锚注装置，可动注浆头5安装于注浆套筒1的端头，可以实现根据现场条件自由转动的目的；
9.所述的新型锚杆全长锚注装置，注浆孔1-1为注浆套筒1侧面上的固有装置，位于注浆套筒1的尾端，在开始注浆时，浆体通过注浆孔1-1和注浆套筒1末端流出，充满钻孔和围岩裂隙；
10.所述的新型锚杆全长锚注装置，止浆塞3套在注浆套筒1上，位于注浆套筒1端头较下的位置，紧贴着托盘6，止浆塞3的作用是防止注浆时浆体从钻孔溢出，出现漏浆现象；
11.所述的新型锚杆全长锚注装置，密封垫圈4位于注浆套筒1端部的凹槽内，与紧固螺母7 和锚杆体2紧密相连，密封垫圈4可以与注浆套筒1端头的凹槽耦合，防止注浆过程中浆体从套筒内溢出，出现漏浆现象。
12.所述的新型锚杆全长锚注装置，其使用方法为：
13.首先根据设计要求，确定断面的锚杆钻孔位置、钻孔深度、钻孔直径、锚固剂药卷类型和长度、注浆套筒1长度等参数，在临时支护完成后，利用锚杆钻机钻孔。
14.清理钻孔内的煤屑和岩屑，将锚固剂放入钻孔内。
15.将套有新型锚杆全长锚注装置的锚杆插入钻孔，并按正常的锚固方式进行适量端部锚固，在注浆套筒1的端部与锚杆体2接触处的凹槽内安装好密封垫圈4，拧紧螺母7，增大预紧力，使锚杆体2固结于岩体之中。
16.将注浆套筒1端部的注浆口1-1与注浆管连接，开始注浆，进行全长锚固。直至浆体充满整个钻孔和围岩裂隙，注浆结束。
17.对于现有技术，本实用新型的有益效果是：
18.1、本实用新型可使普通的锚杆锚索能实现浅孔、深孔注浆功能，拓宽了普通锚杆锚索的适用范围。
19.2、本实用新型在不影响普通锚杆端部锚固的基础上，实现杆体的全长锚固，即在不改变端部锚固强度的条件下进行全长注浆锚固，使整体承载能力提高，满足深部开采高应力大变形巷道支护要求
20.3、本实用新型在注浆全长锚固时不需要重新钻孔安装注浆锚杆，节省了大量的人力物力，降低了成本，提高了效率
21.4、本实用新型通过止浆塞3和密封垫圈4的双重密封，可以有效的封闭围岩，防止漏浆，实现高压注浆。
22.5、本实用新型通过注浆套筒1尾部的通孔和位于尾部侧面的注浆孔1-1，可以实现浆体沿轴向流动和径向流动，增大了流量，且不易造成堵孔现象。
23.6、本实用新型可以对普通锚杆锚索进行全长注浆锚固，使杆体、浆体、围岩裂隙成为一个整体，使锚杆体受力均匀，对围岩变形和离层敏感。
24.7、本实用新型通过对普通锚杆锚索进行全长注浆，使锚杆锚索的杆体固结于浆体中，实现与空气、水分的隔绝，阻止了杆体生锈，提高了杆体自身寿命和强度。
25.8、本实用新型实现了锚杆锚索应力全长锚固，充分发挥锚杆，锚索主动支护作用。
附图说明
26.本实用新型一种新型锚杆全长锚注装置结构示意图：
27.图1为一种新型锚杆全长锚注装置整体示意图
28.图2为一种新型锚杆全长锚注装置各配件结构示意图
29.注浆套筒1，锚杆体2，止浆塞3，密封垫圈4，可动注浆头5，托盘6，紧固螺母7，注浆孔1-1。
具体实施方式
30.下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
31.如图1、图2所示，可动注浆头5安装于注浆套筒1的端头，可以根据现场条件自由转动；注浆孔1-1为位于注浆套筒1侧面上的固有装置，位于注浆套筒1的尾端；止浆塞3套在注浆套筒1上，位于注浆套筒1端头较下的位置，紧贴着托盘6；密封垫圈4位于注浆套筒1端部的凹槽内，与紧固螺母7和锚杆体2紧密相连，密封垫圈4可以与注浆套筒1端头的凹槽耦合。
32.根据设计要求，确定断面的锚杆钻孔位置、钻孔深度、钻孔直径、锚固剂药卷类型和长度、注浆管长度等参数，在临时支护完成后，利用锚杆钻机钻孔。
33.清理锚杆孔内的煤屑和岩屑，将锚固剂放入钻孔内。
34.将套有新型锚杆全长锚注装置的锚杆插2入钻孔，并按正常的锚固方式对锚杆进行适量端部锚固。
35.连接注浆管，开始注浆。浆体在压力作用下沿套筒流动，从注浆套筒1侧面的注浆孔1-1 和底部流出，并沿着钻孔流动。当浆体充满注浆套筒1底端与孔底之间的空隙时开始回流，即沿着注浆套筒1内外两侧向孔口流动，当外侧浆体到达孔口时，由于止浆塞3的作用，阻止了浆体从注浆套筒1外侧孔口溢出。当内侧浆体到达注浆套筒1上端口时，由于紧固螺母7对密封垫圈4施加的预紧力作用，使密封垫圈4与注浆套筒1端部的凹槽耦合，从而阻止浆体从注浆套筒1内测溢出。
36.继续注浆，直至浆体充满整个钻孔和围岩裂隙，注浆结束。
37.以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，任何熟悉本领域的工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。