[实用新型]一种沿空掘巷煤柱加固用胀锁式对穿锚索

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种加固锚索，具体是一种沿空掘巷煤柱加固用胀锁式对穿锚索。

背景技术

随着煤矿进入深部开采，原岩应力升高，护巷煤柱留设宽度越来越大，造成大量的煤炭资源浪费，国内外有关学者从巷道围岩所处的应力环境及节约煤炭资源的角度出发，开展了包括沿空留巷和沿空掘巷的无煤柱护巷开采技术。沿空掘巷技术由于可有效避开了上工作面回采对煤柱的应力扰动，并且巷道维护相对简单，维护成本低而应用广泛。由于沿空掘巷依靠窄煤柱支撑巷道顶板，所以需要加强对窄煤柱的强化支护。现有的对穿锚索技术是在前一个工作面预埋入锚索，等进入下一个工作面顺槽掘进时接长锚索或拉出预埋锚索实现对穿，但护巷煤柱存在宽度预留不准确，宽度误差超过±0.5m将导致对穿施工无法进行。目前，考虑到沿空掘巷护巷煤柱采空区侧封闭，只能在新掘一侧施工，现有的加固锚索无法完成在一侧施工时实现对穿以对煤柱进行加固。

实用新型内容

本实用新型的目的，就是为解决现有技术存在的问题，而设计了一种沿空掘巷煤柱加固用胀锁式对穿锚索，能够实现预留煤柱的双向加固，只在预留煤柱的一侧进行施工就能完成，既能解决煤柱双向加固时采空区封闭的困扰，也能解决岩体双侧同时施工造成预留煤柱不稳定的困扰。

本实用新型的技术方案为：一种沿空掘巷煤柱加固用胀锁式对穿锚索，包括锚固段和自由段，所述锚固段包括引导帽、中空的钢管、扩胀囊袋以及位于扩胀囊袋前后两端的锁具，所述扩胀囊袋包覆在所述钢管的外周面上，并通过所述锁具在所述钢管的前后两端进行固定，所述钢管的侧壁上设置有至少一个注浆孔，所述注浆孔与扩胀囊袋内部相连通；所述自由段包括至少一个锚筋、注浆内管、注浆外管和排气管，所述注浆内管、排气管端部设置有逆流阀，且两管均延伸入所述钢管内部，所述注浆外管设置在所述扩胀囊袋的后侧，所述锚筋贯穿所述钢管内部并与所述锁具和引导帽相连接。

上述钢管的前后两端分别安装有前端板和后端板，所述前端板和后端板上分别设置有用以固定锚筋的锚筋孔，所述后端板上还设置有用以固定注浆内管的孔Ⅰ和用以固定排气管的孔Ⅱ。

上述钻孔位于新掘巷道一侧的端口处设置有锁紧环和锚盘。锁紧环用于封堵钻孔，防止采空区漏风，锚盘用于阻止钻孔内浆液流出。

上述扩胀囊袋设置为梨形，所述梨形扩胀囊袋沿钢管的长度方向设置。由于双向加固的预留煤柱让压变形后可能导致采空区一侧的钻孔增大，通过将扩胀囊袋设置为梨形，在注浆后扩胀囊袋起胀，该梨形扩胀囊袋的梨尾处可以有效封闭钻孔，既能提升预留煤柱的承载力，也能防止采空区内的有害气体溢出。

上述扩胀囊袋采用高强度反渗透布。

上述注浆内管和排气管上分别设置有逆流阀。

上述前端板的前方设置有紧固头，所述紧固头与锚筋可拆卸连接。通过紧固头将锚筋固定，以增强锚筋的紧固性和稳定性。

上述钢管与前端板间、所述钢管和后端板间均为螺纹连接。通过将前端板和后端板分别安装在钢管前后两端，锚筋从后端板的锚筋孔穿入到前端板的锚筋孔，注浆内管和排气管分别通过孔Ⅰ和孔Ⅱ穿入钢管内部，进而对锚筋、注浆内管和排气管进行固定和隔离。

本实用新型的有益效果可通过上述方案得出：1、本实用新型中，通过注浆内管注浆，浆体由钢管侧壁上的注浆孔进入扩胀囊袋，扩胀囊袋起胀并形成稳定锚固体，实现了在沿空掘巷一侧对预留煤柱进行双向加固，解决了岩体双侧同时施工造成预留煤柱不稳定的困扰。2、预留煤柱采用本实用新型进行双向加固后，其在三向压缩状态下承载力将大幅度提高，大大增强护巷煤柱承载力和稳定性；3、在注浆时，通过注浆外管向钻孔内注入封堵材料，能够有效防止采空区内瓦斯等有害气体溢出，同时封堵材料强度低，不影响锚索发挥拉应力，提高了施工作业的安全性。

由此可见，本实用新型与现有技术相比具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A向的剖视示意图；

图3为本实用新型的应用示意图。

其中，1为采空区，2为预留煤柱，3为胀锁式对穿锚索，4巷道掘进方向，5为扩胀囊袋，6为锚网喷支护，7为锚盘，8为逆流阀，9为锚筋，10为排气管，11为注浆内管，12为注浆外管，13为锁紧环，14-1为后端板，14-2为前端板，15为锁具，16为引导帽，17为紧固头，18为注浆孔，19为钢管，20为锚筋孔，21为孔Ⅰ，22为孔Ⅱ，23为自由段，24为锚固段。

具体实施方式：