[发明专利]一种多重防腐注浆锚杆

说明书

本发明提供一种多重防腐注浆锚杆，属于锚杆支护技术领域。该注浆锚杆包括注浆管、钢制实心锚杆、球形储浆管、支撑支架、注浆孔、密封塞、拱形垫板和螺母，注浆管、钢制实心锚杆和球形储浆管均采用酸洗、钝化、镀锌处理，钢制实心锚杆置于注浆管内部，注浆管在钻孔孔口处设置拱形垫板，拱形垫板内侧安装密封塞，外侧与注浆管和球形储浆管焊接在一起，注浆管底部开设注浆孔，球形储浆管外壁开设注浆阀，钢制实心锚杆靠近孔底一端通过支撑支架焊接在注浆管内壁，另一端采用螺母固定。本发明形成由外向里的“砂浆→镀锌注浆管→砂浆→钢制实心锚杆镀锌层”的四层防腐注浆锚杆，锚杆抗腐蚀性好，强度和稳定性高，安装操作便捷，作业劳动强度低。

技术领域

本发明涉及锚杆支护技术领域，特别是指一种多重防腐注浆锚杆。

背景技术

随着浅部资源的枯竭，我国矿山逐步进入千米开采阶段，矿井将面临着更加复杂的地质环境，如高温、高应力、高岩溶水压、开采扰动、围岩破碎、大型断裂带等常有涉及。为了创造安全的开采条件，需对矿山地压和围岩进行支护管理。作为当前是国内外公认深部开采最高效、最有效的支护方式，锚固支护能有效改善围岩的受力状态，强化围岩和提高围岩的稳定性，进而达到永久支护降低劳动强度和生产成本的目的。

但近几十年矿山多次出现了锚杆失稳的情况，经过现场调研和试验研究发现锚固系统失稳的主要原因是由锚杆腐蚀。锚固系统处于复杂的环境中，时刻受矿井水、高温、矿井大气、围岩环境的腐蚀和影响。经研究表明，锚固系统的腐蚀是由巷道围岩成分及结构、矿井水、矿井大气、高地温、高应力等因素共同耦合作用的结果，为了减少安全事故的发生，保证安全生产，提高锚杆的防腐显得尤为重要。

目前，金属锚杆防腐国内外通常采用的措施有隔离法和绝缘法，即锚杆涂树脂、镀锌、注浆包裹保护、套管隔离保护等。但对于山东半岛沿海矿山来说，由于近海矿井涌水及围岩、井壁淋水量大，且含有丰富的腐蚀性离子，常规防腐手段满足不了永久支护的要求。

发明内容

本发明基于多重防腐理念和注浆加固技术，将防腐锚杆和注浆支护方式相结合，提供一种多重防腐注浆锚杆。该锚杆耐腐蚀性强，可极大程度的改善锚杆所处环境，同时能够起到止水、堵水和加固围岩的作用。

该锚杆包括注浆管、钢制实心锚杆、球形储浆管、支撑支架、注浆孔、密封塞、拱形垫板和螺母，注浆管、钢制实心锚杆和球形储浆管均采用镀锌处理。

钢制实心锚杆置于注浆管内部，注浆管在钻孔孔口处设置拱形垫板，拱形垫板内侧安装密封塞，拱形垫板外侧与注浆管和球形储浆管焊接在一起，注浆管底部开设注浆孔，球形储浆管外壁开设注浆阀，以便连接注浆机；钢制实心锚杆靠近孔底一端通过支撑支架焊接在注浆管内壁，钢制实心锚杆另一端采用螺母固定。

其中，注浆管和钢制实心锚杆之间、注浆管和围岩之间填充浆液，形成两层砂浆保护。

注浆管为外壁含有螺纹槽的高强度不锈钢中空注浆管，保证注浆管可承受较高的注浆压力，在注浆管底部开注浆孔，可减少注浆时的阻力和便于排出钻孔中的空气，进而满足浆液的扩散要求；

钢制实心锚杆选用螺纹钢，可增加钢制实心锚杆与砂浆的接触面积，增加摩擦力。

且钢制实心锚杆与球形储浆管连接处开设螺纹。

密封塞选用密闭效果好、耐磨性高、不易腐蚀的材料制成，确保注浆过程不会漏浆。

支撑支架选用体积小、强度高的不锈钢材质薄片，能充分固定钢制实心锚杆，保证钢制实心锚杆居中，实现均匀注浆。

钢制实心锚杆靠近孔底一端进行端部锚固养护时，远离孔底的自由端通过螺母固定居中，养护完成后，通过拧紧螺母施加预紧力。

上述浆液为按质量比掺入0.5％-1％Ba(OH)₂的福州UHPC高抗渗透性、抗腐蚀水泥，当氯离子渗透到砂浆层时，钡离子与氯离子结合形成氯化钡沉淀，填充注浆空隙，达到进一步加固的目的。