一種煤體柔性加固全長錨固錨桿及其應用
【技術領域】
[0001]本發明屬于采場煤壁加固領域，具體的說涉及一種煤體柔性加固全長錨固錨桿及其應用，將柔性材料和注漿材料結合起來，通過錨桿直接向煤體內注漿，增加支護強度，有效控制煤體的大變形，防治煤壁片幫。
【背景技術】
[0002]在煤礦大采高工作面、軟煤層工作面、仰斜開采工作面以及深部開采工作面，煤壁片幫問題突出，嚴重影響工作面推進速度和正常循環作業，難以實現高產高效安全開采。煤壁片幫的形成是由于工作面前方煤體形成了高支承壓力，一旦支承壓力超過煤體強度極限，并隨著開采引起的約束減少和卸載作用，煤壁便會發生片幫，常表現為頂部片幫、中部片幫和底部片幫。
[0003]目前，治理煤壁片幫的措施主要包括:改變煤體性質、合理控制采高、增大液壓支架初撐力、加快工作面推進速度以及改變工作面推進方向等措施。
[0004]上述治理煤壁片幫的方法存在或支護強度低、或支護循環進度小、或支護成本高以及支護效果差等諸多問題。
[0005]本發明介紹的一種煤體柔性加固全長錨固錨桿及其應用，將錨桿與注漿技術結合起來，借助錨桿載體，通過錨桿直接向煤體內注漿，實現錨桿與注漿的雙重支護，增加支護強度，控制煤體的大變形，防治煤壁片幫。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種煤體柔性加固全長錨固錨桿及其應用，該錨桿在保證可適應煤壁片幫大變形的基礎上，實現柔性材料和注漿材料的雙重支護、提高支護強度、降低注漿成本等特點。
[0007]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0008]一種煤體柔性加固全長錨固錨桿，由注漿管體、止漿塞、連接套、注漿口、滲流孔組成，其中注漿管體包括注漿管和纏繞在注漿管上的棕繩，止漿塞包括活塞、彈簧和阻擋塞；注漿管體通過鉆孔進入煤體內部，注漿管體另一端頭可通過連接套連接另一注漿管體，注漿口位于注漿管表面，止漿塞內置于注漿管，與注漿口相鄰，滲流孔分布在注漿管表面。
[0009]注漿管體包括注漿管和棕繩，其中注漿管為四周開孔的中空PVC塑料管，實現漿液的儲存作用，所述棕繩為工業常用劍麻白棕繩，并且粘結纏繞在注漿管外周，通過滲流孔實現與漿液的粘結，提高錨桿支護強度，達到柔性材料和注漿液的雙重加固；棕繩和所述注漿管為一個整體，由機械加工直接成形。
[0010]止漿塞可無縫內置于注漿管體中，由活塞、彈簧和阻擋塞組成，其中阻擋塞中間有孔并固定在注漿管內，開始注漿時，漿液壓力壓縮彈簧使漿液進入注漿管，當停止注漿時，止漿塞回彈，實現向煤體內停止注漿和防止注漿管內的漿液回流的功能；連接套可無縫外套于注漿管體的端頭，連接錨桿達到所需長度。
[0011]本發明的有益效果:
[0012](I)實現錨桿與注漿雙重支護。將煤壁煤體進行全長錨固，通過錨桿往煤體內注漿，錨桿即起支護作用，又起載體作用，將柔性加固材料和注漿材料很好的結合起來，加固后的煤壁煤體一次加固深度和強度顯著提高，即使煤壁發生片幫，柔性棕繩也能夠提供拉力防治片幫的煤體不滑落；并且隨著采煤機割煤，煤體柔性加固全長錨固錨桿被逐步切斷，但是全長錨固的錨桿仍能夠適應煤壁煤體的變形，防治煤壁片幫的發生。
[0013](2)不影響工作面回采作業。因為錨桿整體大部分為塑料制品，采煤機割煤后錨桿就落入煤體中，易將煤與錨桿分離，且不會對工作面采煤機運行造成影響。
[0014](3)設計合理、結構簡單。生產加工時即將棕繩粘結纏繞在注漿管外周，從而能夠保證棕繩捆綁密度的均勻和固定的牢固。連接套、止漿塞均為獨立部件，并且可通過強力膠等介質與注漿管體粘結。連接套可實現注漿管體的加長，止漿塞則可實現向煤體內停止注漿和防止注漿管中漿液回流的功能；可根據煤壁所需確定錨桿長度和注漿量。
[0015](4)省工、省時、省錢。該錨桿支護操作簡便，節省了人力物力，縮短了施工時間，提高了生產效率，降低了注漿成本，經濟技術效益顯著。
【附圖說明】
[0016]當結合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本發明以及容易得知其中許多伴隨的優點，但此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定，其中:
[0017]圖1是一種煤體柔性加固全長錨固錨桿結構正視圖。
[0018]圖2是一種煤體柔性加固全長錨固錨桿結構左視圖。
[0019]圖3是止漿塞示意圖。
【具體實施方式】
[0020]參照圖1、2、3對本發明的實施例進行說明，一種煤體柔性加固全長錨固錨桿由注漿管體1、連接套2、止漿塞3、滲流孔4、注漿口 5組成，其中注漿管體I包括注漿管6和棕繩7，止漿塞3包括活塞8、彈簧10和阻擋塞9。根據地質條件及生產需要確定注漿孔的深度、直徑以及注漿孔與煤壁的角度，打入注漿孔，按照注漿孔截割或用連接套2接連好注漿管體1，將組裝好的煤體柔性加固全長錨固錨桿桿體放入注漿孔內至鉆孔底部，之后再把化學漿液通過注漿口 5，注漿壓力壓縮活塞8、彈簧10，經阻擋塞9中間孔注入注漿管6內，化學漿液順著注漿管6的滲流孔4擴散到管體外，與棕繩7粘結，待注漿體積至所需用量時，停止注漿，止漿塞3回彈，并防止注漿管6內的漿液回流。錨桿整體固定在煤體內部，待化學漿液和棕繩7、注漿管6、孔壁圍巖粘結凝固在一起時，便對大變形煤壁或煤體實現了全長柔性錨固作用。
[0021]如上所述，對本發明的實施例進行了詳細地說明，但是只要實質上沒有脫離本發明的發明點及效果，都屬于侵權，本發明可以有很多的變形，這對本領域的技術人員來說是顯而易見的。因此，這樣的變形例也全部包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種煤體柔性加固全長錨固錨桿，其特征在于由注漿管體、止漿塞、連接套、注漿口、滲流孔組成，其中注漿管體包括注漿管和纏繞在注漿管上的棕繩，止漿塞包括活塞、彈簧、阻擋塞；注漿管體通過鉆孔進入煤體內部，注漿管體另一端頭可通過連接套連接另一注漿管體，注漿口位于注漿管表面，止漿塞內置于注漿管，與注漿口相鄰，滲流孔分布在注漿管表面。2.根據權利要求1所述的一種煤體柔性加固全長錨固錨桿，其特征在于注漿管體包括注漿管和棕繩，其中注漿管為表面開孔的中空PVC塑料管，是漿液的流動通道，所述棕繩為工業常用劍麻白棕繩，并且粘結纏繞在注漿管外周，通過滲流孔實現與漿液的粘結，提高錨桿支護強度，達到柔性材料和注漿液的雙重加固；棕繩和所述注漿管為一個整體，由機械加工直接成形；其中注漿管表面纏繞的不同股數和螺距的棕繩，代表不同的棕繩延伸率，表現出不同的支護強度。3.根據權利要求1所述的一種煤體柔性加固全長錨固錨桿，其特征在于止漿塞可無縫內置于注漿管體中，由活塞、彈簧和阻擋塞組成，其中阻擋塞中間有孔并固定于注漿管內，開始注漿時，漿液壓力壓縮彈簧使漿液進入注漿管，當停止注漿時，止漿塞回彈，實現向煤體內停止注漿和防止注漿管內的漿液回流的功能；連接套可無縫外套于注漿管體的端頭，連接錨桿達到所需長度。4.根據權利要求1所述的一種煤體柔性加固全長錨固錨桿，其特征在于所述連接套、注漿管均為獨立的塑料制品，其中連接套為硬質塑料中空圓柱體，通過柔性材料實現了煤壁的加固作用。
【專利摘要】本發明涉及一種煤體柔性加固全長錨固錨桿及其應用，用于實現大變形煤體的加固。該錨桿主要由注漿管體、止漿塞、連接套、注漿口、滲流孔組成。所述注漿管體包括注漿管和纏繞在注漿管上的棕繩，其中注漿管為四周開孔的中空PVC塑料管，棕繩為工業常用劍麻白棕繩，粘結纏繞在注漿管外周；所述止漿塞包括活塞、彈簧、阻擋塞，防止漿液從注漿管中流出；所述連接套，可無縫外套于注漿管體的端頭，起連接錨桿的作用，可使錨桿加長。該錨桿通過往煤體內部注漿，實現增強支護強度的功能，有效控制煤體的大變形,防治煤壁片幫,具有較好的推廣前景。
【IPC分類】E21D20/02, E21D21/00
【公開號】CN104929667
【申請號】CN201510336958
【發明人】楊勝利, 程占博, 孔德中, 曹光明, 蔣威, 趙光普
【申請人】中國礦業大學(北京)
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月17日