[实用新型]一种软岩巷道底板高预紧大直径套管锚索结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种软岩巷道底板高预紧大直径套管锚索结构，用于深部高地压、富水软岩巷道底板条件下的底板支护和加固。

背景技术

随着煤矿开采深度逐年增加，深部“五高两扰动”开采环境下巷道长时流变问题越显突出。特别是在当前支护理念“一味强调巷道帮顶支护而完全忽略底板支护”环境下，再加上绝大多数巷道底板围岩富水严重，巷道底板往往成为变形最为剧烈的区域，反复卧底破坏底板岩层结构，同时易导致两帮内挤，影响整个巷道帮顶支护系统稳定，进一步加剧巷道围岩变形破坏。当前底板治理技术主要包括底板锚注技术、反底拱技术、注浆加固技术、锚杆（索）支护技术等，以及多种支护技术联合支护，而底板锚注技术应用最为广泛，效果显著。但传统的底板锚注技术中的锚索在高压注浆的同时通常无法实现端部锚固而采用全长锚固式锚注，且锚索直径较小，无法实现底板锚索的长效高预应力。

发明内容

技术问题：本实用新型的目的是克服已有技术中的不足，提供一种软岩巷道底板高预紧大直径套管锚索结构，用于实现底板锚索在端部锚固的条件下，可以施加较高的预紧力，从而实现底板锚索的长效高预应力，改善巷道底板围岩的应力状态和力学性能，提高巷道底板岩石的自承载能力。

技术方案：该结构放置在巷道底板钻孔内，其特征在于：所述结构为一根塑料套管将大直径锚索套住的特殊锚索结构，该结构整体为圆柱状，将大直径锚索穿过塑料套管，大直径锚索两端伸出套管，伸出套管两端用棉纱缠绕后均采用马丽散封管，但封管长度不同；

本实用新型中所述塑料套管外径为40~42mm，内径为34~36 mm，长为3~4m；

本实用新型中所述大直径锚索直径为28~32mm，长度为6~10m，其中一端伸出套管的长度为200~300mm，另一端伸出套管的长度为3~6m；

本实用新型中所述棉纱缠绕大直径锚索的长度15~20mm，厚度为2~8mm；

本实用新型中所述马丽散封管长度长的一端为400~500mm；短的一端为100~200mm，实现大直径锚索高预紧的自由段长度为2.5~3.5m。

有益效果：

(1)提供了一种深部高地压、富水巷道底板条件下底臌治理用大直径锚索结构，使用该大直径锚索结构进行底臌治理，大直径如Φ29大直径锚索破断力达942KN，远远超过普通Φ22大直径锚索的破断力440KN，实现高预紧的同时保证大直径锚索较高的锚固力；

(2)马丽散封管较长的一端封管后可以保障采用深孔注浆管进行深部高压注浆时浆液不会进入套管内，从而实现套管内有一定长度的锚索不被深孔注浆浆液所粘结而成为自由段；通过套管外部高压注浆后能够实现锚索在较长的范围内具有高的预应力，将巷道底板一定范围内的岩石从双向受力状态、低围压三向受力状态转化为具有较高围压的三向受力状态，大大提高底板围岩抵抗因受水平压力和动压影响而变形破坏的能力；

(3)马丽散封管较短的一端封管后，防止锚索自由段内受水或者风化的影响而发生腐蚀，从而削弱锚索性能。

附图说明

图1为本实用新型中大直径套管锚索结构正视图；

图2为                                                -剖面图；

图中：1－大直径锚索；2－塑料套管；3－马丽散；4－大直径锚索自由段；5－棉纱。

具体实施方式

本实施例中对于一种软岩巷道底板高预紧大直径套管锚索结构按如下步骤进行：

a. 选取塑料套管、大直径锚索，长200mm的棉纱两份，马丽散混合液；

b. 在大直径锚索上标记套管安装及棉纱线缠绕的位置，然后将棉纱线缠绕在大直径锚索标记位置处，缠绕后的外径略小于套管内径；

c. 将缠好棉纱的锚索穿入套管至标记位置，此时棉纱恰好封紧套管，将套管分隔为三部分：套管长端、短端及自由段（棉纱能防止马丽散进入套管中间的自由段内，即控制马丽散在套管两端头的长度）；

d. 将套管锚索短端向下竖直放置，再将马丽散混合液倒入封孔长端的套管和锚索之间的缝隙中，直至马丽散混合液外溢为止，静置一段时间；待长端马丽散固结后将锚索反转竖直放置，用同样方法密封套管短端，全部固结后则完成大直径套管锚索结构的制作；

本实施例的更进一步方案为，该结构放置在巷道底板钻孔内，包括外部由塑料制成的套管2及金属制成的大直径锚索1。结构外部为塑料套管2，外径R为40~42mm，内径r为34~36mm，长L₂为3~4m；套管2内大直径锚索1直径为28~32mm，长度L为6~10m，其中一端伸出套管2的长度L₁为300~400mm，另一端伸出套管2的长度L₃为3~6m；棉纱5缠绕大直径锚索1的长度p为15~20mm，厚度q为2~8mm；马丽散3封管较长端封管长度m为400~500mm，较短端封管长度n为100~200mm，实现大直径锚索高预紧的自由段长度L₄为2.5~3.5m。