CN212027834U - 一种新型注浆锚索结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型注浆锚索结构，包括锚索锁体，所述锚索锁体的锚固段上设有若干组搅拌针叶，所述搅拌针叶包括金属管，所述金属管的周向上均匀设有若干个刀片，所述刀片的方向沿锚索锁体的轴向，所述金属管周向上还设有若干个螺旋叶片，所述螺旋叶片与刀片交叉连接。本实用新型与现有技术相比的优点在于：针叶式搅拌锚索比常规叶片式锚索内锚力大，送入钻孔内的锚固剂聚酯薄膜基本上能够搅碎，锚固力显著提升，可达到常规锚索内锚力的3倍，搅拌效果好、易操作、受力均匀固定牢靠，对巷道围岩的控制效果好，支护强度高，结构稳定。

Description

一种新型注浆锚索结构

技术领域

本实用新型涉及煤炭开采支护技术领域，具体是指一种新型注浆锚索结构。

背景技术

随着矿井开采深度的增加，采场面积越来越大，冲击地压显现明显，地质结构复杂，煤层内夹矸层数较多，煤层赋存结构不均，且松软破碎、节理发育，造成巷道支护困难，支护效果不佳、强度低，巷道围岩变形严重，经过技术分析，唯一的办法就是采用中空注浆锚注技术(一般将锚索锁体1破股后作为锚索索体，绑匝上注浆管、排气管,再配上止浆塞、夹片式锚具、金属托盘等构成一套锚索，安装时通过向锚索钻孔中注入水泥或其它种类的锚固浆液进行锚固)，但是该技术投入成本高、操作不便，有一定的安全风险，针对复杂条件下巷道支护除了增加支护密度外，还必须提高支护强度，技术管理人员先后进行技术攻关发现使用常规锚索不能将树脂锚固剂的聚酯薄膜搅碎(锚固剂是采用高强度锚固剂专用不饱和聚酯树脂与大理石粉，促进剂和辅料，按一定比例配制而成的胶泥状粘接材料，用专用聚酯薄膜将胶泥与固化剂分割呈双组分包装药卷状)，内锚力低，强度不高。

通过综合分析比较，造成锚索锚固力低、锚固效果差的主要原因为通过现场监测，常规锚索的内锚力大多为110KN左右，而锚索的极限破断力在600KN，远远达不到设计荷载；内锚段煤岩体松散破碎时，部分树脂锚固剂被挤入围岩裂隙，导致锚固段长度减少、且不密实；因地质条件不同，在采用端头锚固时树脂锚固剂未送入孔底，直接顶破在锚索索体中段凝固；钻孔冲洗不干净，锚固时锚索、孔壁及树脂锚固剂之间不能有效粘结；搅拌过程中，出现间隔或停顿现象时，初凝的固化剂反映链被破坏；部分锚索由于锈蚀严重，导致锚索、孔壁及树脂锚固剂之间出现脱离现象或者三者不能充分粘结，致使锚索的内锚降低。

为了提高对巷道围岩的控制效果，提高锚索内锚力，提高巷道支护的稳定性，降低后续巷道的维护管理成本，我们对锚索进行了改进，研发了针叶式搅拌锚索。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是解决上述问题，提供一种新型注浆锚索结构。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种新型注浆锚索结构，包括锚索锁体，所述锚索锁体的锚固段上设有若干组搅拌针叶，所述搅拌针叶包括金属管，所述金属管的周向上均匀设有若干个刀片，所述刀片的方向沿锚索锁体的轴向，所述金属管周向上还设有若干个螺旋叶片，所述螺旋叶片与刀片交叉连接。

作为改进，所述金属管为内径为25.7mm、外径为31.2mm、壁厚为2.75mm，长度为30mm的金属管材，保证加工的锚索直径与钻孔直径能够匹配，操作安装方便。

作为改进，所述搅拌针叶的数量为三组，分别位于锚索锁体的锚索端头右侧100mm、400mm和700mm 处，搅拌针叶面积较小，可以忽略不计，容易送入钻孔，不会发生变形、脱落现象，锚固效果比较显著。

作为改进，所述螺旋叶片之间的距离为10mm，叶片宽度太小，叶片不够锋利，搅拌效果不足；叶片宽度太大，难以送入钻孔或者叶片厚度太薄，容易损坏。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：针叶式搅拌锚索比常规叶片式锚索内锚力大，送入钻孔内的锚固剂聚酯薄膜基本上能够搅碎，锚固力显著提升，可达到常规锚索内锚力的3倍，搅拌效果好、易操作、受力均匀固定牢靠，对巷道围岩的控制效果好，支护强度高，结构稳定。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的搅拌针叶的结构示意图。

如图所示：1、锚索锁体，2、搅拌针叶，3、金属管，4、刀片，5、螺旋叶片，6、锚索端头。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

结合附图1-2，一种新型注浆锚索结构，包括锚索锁体1，所述锚索锁体1的锚固段上设有若干组搅拌针叶2，所述搅拌针叶2的数量为三组，分别位于锚索锁体1的锚索端头6右侧100mm、400mm和700mm 处。所述搅拌针叶2包括金属管3，所述金属管3为内径为25.7mm、外径为31.2mm、壁厚为2.75mm，长度为30mm的金属管材。所述金属管3的周向上均匀设有若干个刀片4，所述刀片4的方向沿锚索锁体 1的轴向，所述金属管3周向上还设有若干个螺旋叶片5，所述螺旋叶片5之间的距离为10mm，所述螺旋叶片5与刀片4交叉连接。

本实用新型的工作原理：在安装锚索时，锚索上的树脂锚固剂是通过锚索旋转时与锚固剂之间所产生的摩擦力实现的。锚索搅拌时，既需要刺破胶泥袋，又需要刺破固化剂袋，还要将两种成份的材料搅拌均匀，才能实现锚固剂的充分固化和锚索的良好锚固。锚索上的叶片数量较多，叶片突出部分不明显、且太厚，操作不便无法满足现场实际使用，锚固剂的聚酯薄膜保持完好和索体粘结在一起，导致锚索与树脂锚固剂之间不能更好粘结，严重影响了锚固效果，由于常规锚索表面光滑，旋转时与锚固剂之间产生的摩擦力较小，同时由于锚固剂具有较高的粘稠度，是锚索搅拌锚固剂较为困难，出现穿心或造成树脂锚固剂的外皮不能充分搅碎，导致内锚力低，达不到预定效果，且锚索从锚固剂之间插入，未与固化剂混合，锚固剂黏附于孔壁，未参与反应，锚固效果差，有效锚固长度降低。本实用新型的锚索结构中，刀片4和螺旋叶片5在锚索锁体1搅拌时能够充分将树脂锚固剂的聚酯薄膜搅拌破碎；刀片4和螺旋叶片5均匀对称，安装牢靠，不会因钻孔不规整相互影响；整体面积较小，可以忽略不计，容易送入钻孔，不会发生变形、脱落现象，锚固效果比较显著。

根据试验情况，在掘进工作面正式投入使用中，在试验段和非试验段内分别安装了2组锚索受力观测站，观测锚索荷载变化规律。在本实用新型安装后，因掘进期间冲击地压显现、煤爆声频繁，其荷载增长缓慢，当巷道掘进20天后，锚索的荷载基本维持不变，平均约为110KN左右，在30天后，因采掘扰动影响，巷道变形严重，且锚索荷载急剧升高，最大392KN，平均370KN左右；而常规锚索的最大荷载为 140KN，此后维持不变，虽然外锚状态良好，但是内锚松脱或失效。经过综合比较，采用本实用新型比常规叶片式锚索内锚力高，搅拌效果好、易操作、受力均匀固定牢靠，对巷道围岩的控制效果好，支护强度高，结构稳定，同时是常规锚索内锚力的3倍。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种新型注浆锚索结构，包括锚索锁体(1)，其特征在于：所述锚索锁体(1)的锚固段上设有若干组搅拌针叶(2)，所述搅拌针叶(2)包括金属管(3)，所述金属管(3)的周向上均匀设有若干个刀片(4)，所述刀片(4)的方向沿锚索锁体(1)的轴向，所述金属管(3)周向上还设有若干个螺旋叶片(5)，所述螺旋叶片(5)与刀片(4)交叉连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型注浆锚索结构，其特征在于：所述金属管(3)为内径为25.7mm、外径为31.2mm、壁厚为2.75mm，长度为30mm的金属管材。

3.根据权利要求1所述的一种新型注浆锚索结构，其特征在于：所述搅拌针叶(2)的数量为三组，分别位于锚索锁体(1)的锚索端头(6)右侧100mm、400mm和700mm处。

4.根据权利要求1所述的一种新型注浆锚索结构，其特征在于：所述螺旋叶片(5)之间的距离为10mm。

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