[实用新型]可爆破扩孔并自动充填地层孔腔的让压吸能锚固支护装置

权利要求书

1.可爆破扩孔并自动充填地层孔腔的让压吸能锚固支护装置，其特征在于，包括锚杆杆体和设置在地层钻孔底部的组合式锚固药卷，所述的锚杆杆体的内端部安装有引爆装置，锚杆杆体外端部安装有大变形让压吸能装置，在所述大变形让压吸能装置外圈安装套有托盘及螺母；所述的组合式锚固药卷沿钻孔底部由内而外沿轴向依次包括炸药药卷Ⅲ、锚固药卷Ⅱ与锚固药卷I，待锚杆安装完成后未爆破之前沿钻孔底部可依次形成相应三个充填段；所述的锚固药卷Ⅱ内部含有可膨胀化学材料，所述的引爆装置可引爆炸药药卷Ⅲ内部炸药，并在引爆装置周围钻孔孔壁地层附近形成局部爆炸孔腔；同时，引爆装置可自动张开，炸药药卷Ⅲ炸药爆炸时释放的高温能量又可激发锚固药卷Ⅱ内部可膨胀化学材料发挥作用，使锚固药卷Ⅱ充填段产生体积膨胀，并可自动充填局部爆炸孔腔，实现内部锚固结构自动扩大；在软弱地层岩土体变形过程中，产生的围岩压力可作用在托盘及螺母上，并利用所述的大变形让压吸能装置可使锚杆产生大变形伸长，吸收围岩变形过程释放的应变能，并可对围岩提供恒定或持续增加或阶梯式增加的支护阻力。

2.如权利要求1所述的可爆破扩孔并自动充填地层孔腔的让压吸能锚固支护装置，其特征在于，所述的引爆装置包括为一个圆筒状结构，沿圆筒状结构的管壁环向均匀间隔设置有多个割缝，割缝方向与锚杆杆体轴向一致；圆筒状结构的外表面设置有倒刺型结构；圆筒状结构内圈部位安装有起爆材料；当引爆装置内部起爆材料引爆周围炸药药卷Ⅲ内部炸药时，可使引爆装置割缝段管壁自动张开，以与局部爆炸孔腔孔壁岩土体之间产生咬合力。

3.如权利要求2所述的可爆破扩孔并自动充填地层孔腔的让压吸能锚固支护装置，其特征在于，所述的起爆材料包括但不限于雷管、导爆索或其他起爆炸药，连接引爆装置内部起爆材料的引线可沿锚杆表面或内部引到锚杆外部。

4.如权利要求1所述的可爆破扩孔并自动充填地层孔腔的让压吸能锚固支护装置，其特征在于，所述的锚固药卷Ⅰ、锚固药卷Ⅱ与炸药药卷Ⅲ可为圆柱形，锚固药卷Ⅰ、锚固药卷Ⅱ与炸药药卷Ⅲ的直径保持一致，三个药卷表面及药卷各部分之间设置塑料隔膜。

5.如权利要求1所述的可爆破扩孔并自动充填地层孔腔的让压吸能锚固支护装置，其特征在于，所述的锚固药卷I凝固时间快于锚固药卷Ⅱ，待锚固药卷I充填段凝固、锚固药卷Ⅱ充填段未凝固时，借助引爆装置引爆炸药药卷Ⅲ充填段炸药。

6.如权利要求1所述的可爆破扩孔并自动充填地层孔腔的让压吸能锚固支护装置，其特征在于，所述的炸药药卷Ⅲ内部炸药感度较低，其质量由所需爆破孔腔大小及地层岩土体力学参数确定。

7.如权利要求1所述的可爆破扩孔并自动充填地层孔腔的让压吸能锚固支护装置，其特征在于，所述的锚固药卷Ⅱ内部锚固剂在受炸药爆炸产生的高温作用下，可产生体积膨胀并充满爆破局部孔腔，其长度及所含可膨胀化学成分质量由爆破孔腔体积及所需极限锚固力大小确定。

8.如权利要求1所述的可爆破扩孔并自动充填地层孔腔的让压吸能锚固支护装置，其特征在于，所述的锚固药卷I、锚固药卷Ⅱ包括但不限于树脂药卷、水泥砂浆药卷或其他类型锚固剂药卷。

9.如权利要求1所述的可爆破扩孔并自动充填地层孔腔的让压吸能锚固支护装置，其特征在于，所述的大变形让压吸能装置，包括吸能套管、倒锥形结构及密封塞，所述的吸能套管包裹在锚杆杆体的外端部分，倒锥形结构设置在吸能套管的内部挤压在锚杆杆体外端；锚杆托盘固定在吸能套管的外圈且吸能套管的尾部通过密封塞密封；

岩土体变形产生的围岩压力作用在锚杆托盘上，可使锚杆杆体外端倒锥形结构在吸能套管内部产生位移；吸能套管可通过改变管壁厚度或管径大小的方式，来实现对围岩提供恒定或持续增加或阶梯式增加的支护阻力；进一步地，管壁厚度沿锚杆轴向由外及内可设置为等厚度、厚度渐进式或阶梯式增加，管径大小沿锚杆轴向由外及内可设置为相同管径、管径持续减小或阶梯式减小。