一种矿井生产中对岩体进行加固的系统的制作方法

未命名 08-20 阅读:83 评论:0


1.本实用新型属于预应力锚杆支护技术领域,尤其涉及一种矿井生产中对岩体进行加固的系统。


背景技术:

2.随着矿井开采水平的延伸,我国多数矿井相继进入深部开采,围岩应力逐渐增大,巷道维护困难,尤其是软岩巷道、破碎带等不稳定的地层。其支护一直困扰着煤矿的安全生产,为此许多专家、学者研制出一系列适用于不同地层的新型锚杆。
[0003]“外锚内注”是近年来治理软岩巷道中发展起来的一种较为行之有效的新技术,其技术关键是锚与注相结合,利用锚杆兼作注浆管,对一定深度的围岩进行注浆。既加固了破碎的岩体,又为锚杆提供了可靠的着力基础。使锚杆对软岩的锚固作用得以发挥,从而控制不稳定巷道的大变形。
[0004]
目前的加固方法为先进行钻孔,然后放置锚索,安装托盘螺母,然后挂网,继而向钻孔内进行喷浆,但是矿井矿柱变形仍然比较严重,特别是随着断面的增大,顶板下沉、侧压、底鼓现象比较突出,支护难度大且支护成本高,严重制约着矿井的安全生产。为确保施工安全,减少维修工程量,降低维修费用,保证矿井内的持续稳定,避免采区延迟投产,需要寻求一种更加合理的、满足现状的支护形式。


技术实现要素:

[0005]
本实用新型的目的是提供一种矿井生产中对岩体进行加固的系统,以解决裂隙岩体锚索注浆导致浆液流失严重,而无法实现全长锚固的问题。
[0006]
本实用新型采用以下技术方案:一种矿井生产中对岩体进行加固的系统,包括:
[0007]
加固件,为柱状结构,自左向右沿其轴线开设有固定孔,其右端位于钻孔内端,并与岩体固定连接,
[0008]
注浆锚杆,沿其走向内腔开设有入浆孔,入浆孔用于自外向内进行注浆,绕其中段一周开设有多个注浆孔,其右半段伸入且卡在加固件的固定孔内,
[0009]
加强袋,由滤水不滤浆材料制备而成,套设在注浆锚杆的中段外围,其两端通过卡箍卡在注浆锚杆上,用于浆液自注浆锚杆的内腔通过注浆孔进入加强袋内,并且水分通过加强袋渗出至破碎岩体,而浆液与加强袋形成结实体,进而对注浆锚杆进行加固,
[0010]
固定套,套设在注浆锚杆的左半段,其内壁与注浆锚杆的外壁固定连接,
[0011]
多个弹性件,绕固定套外壁呈放射状排列,其一端与固定套固定连接,
[0012]
加强套,套设在固定套的外围,且与固定套、注浆锚杆同轴设置,多个弹性件位于固定套和加强套之间,加强套用于在未注浆时将注浆锚杆通过弹性件卡在钻孔内、且保持在钻孔的中轴线位置。
[0013]
进一步地,加强套与固定套的长度相同。
[0014]
进一步地,注浆锚杆的左半段套设在固定套内,其中段被加强袋覆盖,其右半段套
设在加固件的固定孔内。
[0015]
进一步地,还包括:封堵柱,左右向设置,位于加固件的固定孔内,其右端与加固件固定连接,其左端用于伸入注浆锚杆的入浆孔内,进而对注浆锚杆的右端进行封堵,增大浆液通过注浆孔的压力,使得浆液进入加强袋内形成结实体。
[0016]
本实用新型的有益效果是:
[0017]
1、本实用新型使用注浆可以全面提高巷道围岩的物理力学性质,一方面可以加固破碎岩体,另一方面又可以为锚杆提高可靠的着力基础,使其巷道周边形成一个完整的加固组合体;
[0018]
2、本实用新型使用注浆锚杆对围岩进行加固,能够充分发挥锚杆紧密加固围岩的作用机理,可形成初始锚固力及时控制围岩、加固围岩目的,保证安全生产;
[0019]
3、本实用新型可实现快速安装,也可进行滞后注浆,节省施工时间;可避免注浆锚杆接触到围岩裂缝,导致钻孔水顺着流到锚杆处,引起腐蚀的问题,同时也可以起到防止锈蚀的作用,适用于无裂缝、微小裂缝、大裂缝、破碎岩体、煤体、混凝土等一切钻孔岩体;
[0020]
4、本实用新型的加强袋采用滤水不滤浆材料,袋子填充膨胀到一定程度有水分的滤出,会减小水灰比,增大结实体的强度;
[0021]
5、本实用新型不需要止浆塞,浆液量可控,节省水泥用量和施工时间,施工工艺简单,操作简单,成本投入低,适应能力强。
附图说明
[0022]
图1为本实用新型注浆前的结构示意图;
[0023]
图2为本实用新型注浆后的结构示意图。
[0024]
其中:1、加固件;2、固定孔;3、注浆锚杆;4、入浆孔;5、注浆孔;6、加强袋;7、结实体;8、固定套;9、弹性件;10、加强套;11、封堵柱。
具体实施方式
[0025]
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
[0026]
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上,且本实用新型中的“走向”是依据图1的走向描述。
[0027]
本实用新型公开了一种矿井生产中对岩体进行加固的系统,如图1和图2所示,包括加固件1、注浆锚杆3、加强袋6、固定套8、多个弹性件9、加强套10。
[0028]
加固件1为柱状结构,加固件1自左向右沿其轴线开设有固定孔2,加固件1的右端位于钻孔内端,并与岩体固定连接。
[0029]
注浆锚杆3沿其走向内腔开设有入浆孔4,入浆孔4用于自外向内进行注浆,绕注浆
锚杆3中段一周开设有多个注浆孔5,注浆锚杆3的右半段在进入钻孔后,再伸入且卡在加固件1的固定孔2内。
[0030]
加强袋6由滤水不滤浆材料制备而成,加强袋6套设在注浆锚杆3的中段外围,加强袋6的两端通过卡箍卡在注浆锚杆3上,加强袋6用于浆液自注浆锚杆3的内腔通过注浆孔5进入加强袋6内,并且水分通过加强袋6渗出至破碎岩体,而浆液与加强袋6形成结实体7,进而对注浆锚杆3进行加固。注浆压力一般为0.6mpa~1.2mpa。如果钻孔的直径为28mm,通过计算最终锚杆拉拔力≥100kn。
[0031]
固定套8套设在注浆锚杆3的左半段,固定套8的内壁与注浆锚杆3的外壁固定连接,多个弹性件9绕固定套8外壁呈放射状排列,多个弹性件9的一端与固定套8固定连接。
[0032]
加强套10套设在固定套8的外围,且加强套10与固定套8、注浆锚杆3同轴设置,多个弹性件9位于固定套8和加强套10之间,加强套10用于在未注浆时将注浆锚杆3通过弹性件9卡在钻孔内、且保持在钻孔的中轴线位置。加强套10与固定套8的长度相同。
[0033]
注浆锚杆3的左半段套设在固定套8内,注浆锚杆3的中段被加强袋6覆盖,注浆锚杆3的右半段套设在加固件1的固定孔2内。
[0034]
本实用新型还包括:封堵柱11,封堵柱11左右向设置,封堵柱11位于加固件1的固定孔2内,封堵柱11的右端与加固件1固定连接,封堵柱11的左端用于伸入注浆锚杆3的入浆孔4内,进而对注浆锚杆3的右端进行封堵,增大浆液通过注浆孔5的压力,使得浆液进入加强袋6内形成结实体7。
[0035]
本实用新型的施工方法为:
[0036]
将加固件1放入钻孔内,其使得加固件1的固定孔2朝外,并通过螺钉将加固件1固定在岩体上;
[0037]
将加强袋6套设在注浆锚杆3上,并完全包裹住所有的注浆孔5,然后利用两个卡箍将加强袋6固定在注浆锚杆3上;
[0038]
将固定套8和加强套10套在注浆锚杆3的左半段;
[0039]
将注浆锚杆3放入钻孔内,使得注浆锚杆3右端伸入加固件1的固定孔2内,且使得注浆锚杆3的入浆孔4被封堵柱11封堵,此时加强套10将注浆锚杆3固定在钻孔的中轴线位置;
[0040]
利用液压泵向注浆锚杆3的入浆孔4进行注浆,使得浆液顺着入浆孔4、通过注浆孔5进入加强袋6内,加强袋6逐渐膨胀,接触到围岩表面后,开始有水分滤出,随着水分的滤出,浆液的水灰比减小,剩余的浆液形成结实体7,进而对注浆锚杆3进行加固,进一步增大凝结硬化后的强度。
[0041]
本实用新型利用加强套10和固定套8使得注浆锚杆3处于钻孔的轴线位置,并且对注浆锚杆3进行了固定和支撑,使得注浆顺利完成,避免注浆锚杆3发生偏斜,另外通过加固件1将注浆锚杆3的右端进行固定,与固定套8相互配合对注浆锚杆3进行固定。
[0042]
本实用新型位于钻孔内的注浆锚杆3的外围自左向右依次是固定套8、加强袋6和加固件1,使得注浆锚杆3外壁与钻孔不发生接触,第一,通过加强袋6内的浆液形成结实体7,进而增大强度,另外将注浆锚杆3的外壁与钻孔隔离,并且完全覆盖注浆锚杆3,避免注浆锚杆3与钻孔内壁接触,提高锚固效果,并且降低了对注浆锚杆3的腐蚀作用。
[0043]
以上仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型
的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征:
1.一种矿井生产中对岩体进行加固的系统,其特征在于,包括:加固件(1),为柱状结构,自左向右沿其轴线开设有固定孔(2),其右端位于钻孔内端,并与岩体固定连接,注浆锚杆(3),沿其走向内腔开设有入浆孔(4),所述入浆孔(4)用于自外向内进行注浆,绕其中段一周开设有多个注浆孔(5),其右半段伸入且卡在加固件(1)的固定孔(2)内,加强袋(6),由滤水不滤浆材料制备而成,套设在所述注浆锚杆(3)的中段外围,其两端通过卡箍卡在注浆锚杆(3)上,用于浆液自注浆锚杆(3)的内腔通过注浆孔(5)进入加强袋(6)内,并且水分通过加强袋(6)渗出至破碎岩体,而浆液与加强袋(6)形成结实体(7),进而对注浆锚杆(3)进行加固,固定套(8),套设在所述注浆锚杆(3)的左半段,其内壁与注浆锚杆(3)的外壁固定连接,多个弹性件(9),绕所述固定套(8)外壁呈放射状排列,其一端与所述固定套(8)固定连接,加强套(10),套设在所述固定套(8)的外围,且与固定套(8)、注浆锚杆(3)同轴设置,多个所述弹性件(9)位于固定套(8)和加强套(10)之间,所述加强套(10)用于在未注浆时将注浆锚杆(3)通过弹性件(9)卡在钻孔内、且保持在钻孔的中轴线位置。2.根据权利要求1所述的一种矿井生产中对岩体进行加固的系统,其特征在于,所述加强套(10)与固定套(8)的长度相同。3.根据权利要求1所述的一种矿井生产中对岩体进行加固的系统,其特征在于,所述注浆锚杆(3)的左半段套设在固定套(8)内,其中段被加强袋(6)覆盖,其右半段套设在加固件(1)的固定孔(2)内。4.根据权利要求2或3所述的一种矿井生产中对岩体进行加固的系统,其特征在于,还包括:封堵柱(11),左右向设置,位于所述加固件(1)的固定孔(2)内,其右端与加固件(1)固定连接,其左端用于伸入注浆锚杆(3)的入浆孔(4)内,进而对注浆锚杆(3)的右端进行封堵,增大浆液通过注浆孔(5)的压力,使得浆液进入加强袋(6)内形成结实体(7)。

技术总结
本实用新型公开了一种矿井生产中对岩体进行加固的系统,包括:加固件,其右端位于钻孔内端,并与岩体固定连接,注浆锚杆,绕其中段一周开设有多个注浆孔,其右半段伸入且卡在加固件的固定孔内,加强袋,套设在注浆锚杆的中段外围,其两端通过卡箍卡在注浆锚杆上,固定套,其内壁与注浆锚杆的外壁固定连接,多个弹性件,其一端与固定套固定连接,加强套,多个弹性件位于固定套和加强套之间,加强套用于在未注浆时将注浆锚杆通过弹性件卡在钻孔内、且保持在钻孔的中轴线位置;本实用新型使用注浆可以全面提高巷道围岩的物理力学性质,一方面可以加固破碎岩体,另一方面又可以为锚杆提高可靠的着力基础,使其巷道周边形成一个完整的加固组合体。组合体。组合体。


技术研发人员:郭守坤 朱明涛 张海义 李昂 吕伟 孙靖昕 王伟东
受保护的技术使用者:陕西陕煤韩城矿业有限公司
技术研发日:2023.03.23
技术公布日:2023/8/17
版权声明

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