專利名稱：煤礦巷道錨桿快速錨固方法
技術領域：
本發(fā)明涉及煤礦巷道支護技術，尤其是涉及深部礦井高應力破碎軟巖巷道支護。
背景技術：
目前煤礦巷道支護普遍使用樹脂錨固型金屬錨桿，其安裝工藝是1.在巷道圍巖上按照設計打錨桿眼，打眼采用MQT-120型氣動錨桿鉆機或7665型風鉆。2.向錨桿眼中填入1-2普通卷樹脂藥卷，用錨桿推入眼底；4.卷到達眼底后，用帶有專用套筒的風煤鉆卡住錨桿螺帽，開動鉆機以120N.m的轉矩攪拌藥卷30-45秒鐘，靜待5-10秒后撤除；5、待樹脂藥卷凝固10幾分鐘后，再用風煤鉆加扭矩放大器以400N. m的轉矩旋緊螺帽，直至打開螺母阻尼塞，此時使錨桿施加上預緊力。上述安裝工藝的不足是，巷道開挖后在圍巖變形很小(約在破壞載荷的25%以下)時，脆性特征明顯的巖體就出現(xiàn)開裂、離層、滑動、裂紋擴展和松動等現(xiàn)象，由于此時還未安裝錨桿，圍巖強度大大弱化；如果巷道開挖后立即安裝錨桿，但樹脂藥卷凝固后才能施加預緊力，在這段時間內(nèi)由于錨桿極限變形量大于圍巖極限變形量，又由于各錨桿都有一定的初始滑移量，因而錨桿不能阻止圍巖的開裂、滑動和弱化，只有當圍巖的開裂位移達到相當?shù)某潭?在鋼筋混凝土中達到極限載荷的60-75%)以后，錨桿才起到阻止裂紋擴展的作用。這時圍巖已幾乎喪失抗拉和抗剪的能力，加固體的抗拉和抗剪能力主要依賴于錨桿。這也就是說，這里圍巖和錨桿不同步承載，先是圍巖受力破壞，達到一定程度，錨材才開始承載。在開采深度不大和非強烈構造應力區(qū)，這種矛盾常常不突出，支護的成功掩蓋了問題的實質，而開采深度大于800米和構造應力大時，矛盾就特別突出，所以目前的安裝工藝不能解決上術矛盾。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述技術的不足，本發(fā)明提出一種煤礦巷道錨桿快速錨固方法。技術方案是它包括在煤礦巷道圍巖上打錨桿眼和安裝樹脂錨固型金屬錨桿工序，其特征在于1.安裝錨桿時依次填入兩種不同凝固時間的樹脂藥卷，第一種樹脂藥卷為凝固時間不大于10秒的速凝樹脂藥卷，第二種樹脂藥卷為普通樹脂藥卷；速凝樹脂藥卷填入眼底位置；2.用帶有專用套筒的鉆機卡住錨桿螺帽后，以150N.m的轉矩連續(xù)不停的推進轉動，將普通樹脂藥卷和速凝樹脂藥卷一次攪拌到底，到底后仍不停轉動，直至速凝樹脂藥卷 10秒內(nèi)凝固，凝固后錨桿雖不轉動，而螺帽繼續(xù)轉動，直至打開螺母阻尼塞，撤除鉆機；接著再用鉆機加扭矩放大器以400N. m的扭矩上緊螺帽，安裝完成。本發(fā)明的積極效果是一次性快速安裝，將錨桿鉆機的攪拌、安裝一次完成，由原來安裝一根錨桿10-15分鐘，縮短到30-40秒，減小掘進工作面的空頂時間，提高錨桿的安裝效率。減少了圍巖自穩(wěn)時間，降低圍巖破壞程度，提高圍巖承載體強度。使用錨桿快速安裝工藝能夠增加600mm左右的支護承載體厚度(按照錨桿間排距800mm計算，支護承載體厚度由普通安裝工藝的50mm增加到679mm，增加量629mm)，極大的的提高了圍巖承載能力。 在安裝錨桿的同時施加足夠的預拉力，消除錨桿支護系統(tǒng)的初始滑移量，給圍巖一定的預壓應力，改善圍巖的應力環(huán)境。對于受拉截面，可以抵消一部分拉應力，從而大大提高抗拉能力；對于受剪截面，由壓應力產(chǎn)生的摩擦力大大提高了加固體的抗剪能力。及時施加預拉力直接避免巷道圍巖過早出現(xiàn)張開裂縫，可以大大減緩圍巖的弱化過程，巖體利用自身強度及時參與承載過程，即形成整體承載結構，限制破碎區(qū)的發(fā)展，保證了巷道的長期穩(wěn)定。


圖1是錨桿安裝前的示意圖；圖2是錨桿安裝后的示意圖。圖例說明，1-速凝樹脂藥卷，2-普通樹脂藥卷，3-錨桿眼，4-錨桿，5-螺母阻尼塞， 6-螺帽。
具體實施例方式參照附圖進一步說明技術方案。1.在巷道圍巖上按照設計打錨桿眼3，打眼采用MQT-120型氣動錨桿鉆機或7665 型風鉆。2.向錨桿眼3中依次填入兩種不同凝固時間的樹脂藥卷，第一種樹脂藥卷為凝固時間不大于10秒的速凝樹脂藥卷1，第二種樹脂藥卷為普通樹脂藥卷2 ；用錨桿4推入眼底；3、用帶有專用套筒的鉆機卡住錨桿螺帽6后，以150N. m的轉矩連續(xù)不停的推進轉動，將普通樹脂藥卷1和速凝樹脂藥卷2 —次攪拌到底，到底后仍不停轉動，直至速凝樹脂藥卷1在10秒內(nèi)凝固，凝固后錨桿4雖不轉動，而螺帽6繼續(xù)轉動，直至打開螺母阻尼塞5， 撤除鉆機；接著再用鉆機加扭矩放大器以400N. m的扭矩上緊螺帽6，安裝完成。
權利要求
1. 一種煤礦巷道錨桿快速錨固方法，它包括在煤礦巷道圍巖上打錨桿眼和安裝樹脂錨固型金屬錨桿工序，其特征在于安裝錨桿時依次填入兩種不同凝固時間的樹脂藥卷，第一種樹脂藥卷為凝固時間不大于10秒的速凝樹脂藥卷，第二種樹脂藥卷為普通樹脂藥卷；速凝樹脂藥卷填入眼底位置； 用帶有專用套筒的鉆機卡住錨桿螺帽后，以150N.m的轉矩連續(xù)不停的推進轉動，將普通樹脂藥卷和速凝樹脂藥卷一次攪拌到底，到底后仍不停轉動，直至速凝樹脂藥卷10秒內(nèi)凝固，凝固后錨桿雖不轉動，而螺帽繼續(xù)轉動，直至打開螺母阻尼塞，撤除鉆機；接著再用鉆機加扭矩放大器以400N. m的扭矩上緊螺帽，安裝完成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤礦巷道錨桿快速錨固方法，它主要是安裝錨桿時依次填入兩種不同凝固時間的樹脂藥卷，一種為凝固時間不大于10秒的速凝樹脂藥卷，另一種為普通樹脂藥卷；速凝樹脂藥卷填入眼底位置；用帶有專用套筒的鉆機卡住錨桿螺帽后，以150N.m的轉矩連續(xù)不停的推進轉動，將兩種藥卷一次攪拌到底，到底后仍不停轉動，直至速凝樹脂藥卷10秒內(nèi)凝固，凝固后錨桿雖不轉動，而螺帽繼續(xù)轉動，直至打開螺母阻尼塞，撤除鉆機；接著再用鉆機加扭矩放大器以400N.m的扭矩上緊螺帽，安裝完成。本發(fā)明將錨桿鉆機的攪拌、安裝一次完成，縮短安裝時間，減小掘進工作面的空頂時間，提高錨桿的安裝效率。
文檔編號E21D20/00GK102337912SQ20111031520
公開日2012年2月1日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權日2011年10月17日
發(fā)明者李偉 申請人:新汶礦業(yè)集團有限責任公司華豐煤礦