一种煤矿软岩巷道的锚索全长锚固加固装置的制作方法

1.本发明涉及煤矿巷道技术领域，具体为一种煤矿软岩巷道的锚索全长锚固加固装置。


背景技术：

2.是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿，当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，此为井工煤矿，当煤层距地表的距离很近时，一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭，此为露天煤矿，针对井工煤矿中软岩巷道，为了保证巷道安全性，一般会采用锚喷的方式进行联合支护，利用加固装置保证安装稳固性。
3.专利申请公布号cn103206233b的发明专利公开了一种用于煤矿软岩巷道的锚索全长锚固方法，在软岩巷道的掘进工作面内施工钻孔，按常规向施工好的钻孔内安装锚索，在注浆钻孔孔口放置z形注浆管，并在注浆钻孔孔口周围铺设紧贴巷道表面的钢筋网，在锚索的外露端安装托盘和锁具，对锚索施加预紧力；对软岩巷道表面喷浆，使软岩巷道表面的喷层履盖注浆钻孔的外壁，待喷层稳定后，通过z形注浆管的外露端口向注浆钻孔内注浆，直至浆液充满钻孔，实现锚索的全长锚固；最终达到强化围岩结构，提高围岩承载能力，控制围岩变形的效果。
4.但是上述装置在实际使用时仍旧存在一些缺点，较为明显的就是该技术仅仅采用基础锚喷方式进行加固处理，无法针对巷道中环境进行多次加固保护，应对于软岩巷道中复杂环境适用性一般，整体加固稳固效果一般，存在一定的使用限制性，无法满足使用者高稳定性安装加固需求。
5.因此，发明一种煤矿软岩巷道的锚索全长锚固加固装置来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种煤矿软岩巷道的锚索全长锚固加固装置，具备多次加固的优点，解决了该装置无法针对巷道中环境进行多次加固保护，应对于软岩巷道中复杂环境适用性一般，整体加固稳固效果一般的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤矿软岩巷道的锚索全长锚固加固装置，包括软岩巷道本体，所述软岩巷道本体的内壁开设有注浆预孔，所述注浆预孔的内腔贯穿设置有中空锚杆，所述中空锚杆的表面固定套设有定位座，所述定位座的表面固定连接有辅助环，相邻两个辅助环之间绞合安装有防坠钢网，所述中空锚杆的表面且位于注浆预孔的内腔固定镶嵌有透料凸环，所述中空锚杆的表面且远离注浆预孔的一侧螺纹套设有活动座，所述活动座的表面贯穿设置有六角螺栓，所述活动座的外圈螺纹连接有内六角螺杆，所述中空锚杆表面的内侧螺纹套设有保护罩壳，所述保护罩壳的一侧固定连接有固定环，所述固定环的表面安装有加固组件。
8.优选的，所述注浆预孔的内径大于中空锚杆的外径，所述透料凸环的数量为若干个，所述六角螺栓的一端贯穿定位座与定位座螺纹连接并延伸至软岩巷道本体的内部。
9.优选的，所述防坠钢网的表面固定镶嵌有固定块，所述固定块的表面贯穿开设有定位孔。
10.优选的，所述中空锚杆的表面开设有与活动座和保护罩壳配合使用的安装螺牙，所述保护罩壳与中空锚杆的连接处做密封处理。
11.优选的，所述定位座靠近软岩巷道本体的一侧固定连接有辅助块，所述辅助块的外圈且位于注浆预孔的内腔固定套设有密封圈。
12.优选的，所述定位座和活动座的表面分别开设有与六角螺栓和内六角螺杆配合使用的螺孔，所述定位座、活动座和保护罩壳从外至内依次接触。
13.优选的，所述内六角螺杆表面通过轴承活动套设有引导块，所述六角螺栓的表面开设有与引导块配合使用的引导槽。
14.优选的，所述加固组件包括连接环，所述连接环套设在固定环上，所述连接环的表面焊接有固定座，所述固定座远离连接环的一端通过轴承活动连接有丝杆，所述丝杆的表面套设有辅助套，所述辅助套的内壁开设有与丝杆配合使用的定位螺牙。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
16.1、本发明通过保护罩壳、固定环和加固组件配合使用，具有连接加固的优点，能够利用螺纹传动方式将两个中空锚杆之间进行加固连接，进一步提高整体支撑稳固性，满足使用者需求；
17.2、本发明通过活动座、六角螺栓和内六角螺杆配合使用，具有稳定安装的优点，能够将六角螺栓斜制钉入软岩巷道本体内，保证安装稳固性，而内六角螺杆存在则可对六角螺栓进行防脱限位，应用在煤矿井下作业缓冲中，更符合使用者需求；
18.3、本发明通过防坠钢网、辅助环、固定块和定位孔配合使用，具有拦截加固的作用，能够在井下作业中，针对头顶落石隐患进行拦截保护，进一步提高软岩巷道本体安全性。
附图说明
19.图1为本发明结构示意图；
20.图2为本发明软岩巷道本体局部结构剖视示意图；
21.图3为本发明加固组件剖视示意图；
22.图4为本发明防坠钢网侧视示意图；
23.图5为本发明图2中a放大示意图；
24.图6为本发明六角螺栓侧视示意图。
25.图中：1软岩巷道本体、2加固组件、201丝杆、202辅助套、203固定座、204连接环、205定位螺牙、3防坠钢网、4中空锚杆、5注浆预孔、6透料凸环、7保护罩壳、8固定环、9辅助块、10活动座、11安装螺牙、12螺孔、13内六角螺杆、14辅助环、15定位座、16六角螺栓、17引导槽、18引导块、19固定块、20定位孔。
具体实施方式
26.请参阅图1-图6，一种煤矿软岩巷道的锚索全长锚固加固装置，包括软岩巷道本体1，软岩巷道本体1的内壁开设有注浆预孔5，注浆预孔5的内腔贯穿设置有中空锚杆4，中空锚杆4的表面固定套设有定位座15，定位座15的表面固定连接有辅助环14，相邻两个辅助环14之间绞合安装有防坠钢网3，中空锚杆4的表面且位于注浆预孔5的内腔固定镶嵌有透料凸环6，中空锚杆4的表面且远离注浆预孔5的一侧螺纹套设有活动座10，活动座10的表面贯穿设置有六角螺栓16，活动座10的外圈螺纹连接有内六角螺杆13，中空锚杆4表面的内侧螺纹套设有保护罩壳7，保护罩壳7的一侧固定连接有固定环8，固定环8的表面安装有加固组件2；
27.注浆预孔5的内径大于中空锚杆4的外径，透料凸环6的数量为若干个，六角螺栓16的一端贯穿定位座15与定位座15螺纹连接并延伸至软岩巷道本体1的内部；
28.防坠钢网3的表面固定镶嵌有固定块19，固定块19的表面贯穿开设有定位孔20；
29.中空锚杆4的表面开设有与活动座10和保护罩壳7配合使用的安装螺牙11，保护罩壳7与中空锚杆4的连接处做密封处理；
30.定位座15靠近软岩巷道本体1的一侧固定连接有辅助块9，辅助块9的外圈且位于注浆预孔5的内腔固定套设有密封圈；
31.定位座15和活动座10的表面分别开设有与六角螺栓16和内六角螺杆13配合使用的螺孔12，定位座15、活动座10和保护罩壳7从外至内依次接触；
32.内六角螺杆13表面通过轴承活动套设有引导块18，六角螺栓16的表面开设有与引导块18配合使用的引导槽17；
33.加固组件2包括连接环204，连接环204套设在固定环8上，连接环204的表面焊接有固定座203，固定座203远离连接环204的一端通过轴承活动连接有丝杆201，丝杆201的表面套设有辅助套202，辅助套202的内壁开设有与丝杆201配合使用的定位螺牙205；
34.通过设置丝杆201和定位螺牙205，能够起到螺纹传动的作用，在安装状态下可避免随意调整加固组件2整体长度；
35.通过设置连接环204和固定环8，能够灵活调整固定座203所在位置，可满足不同弧度的软岩巷道本体1安装需求，整体适用范围更广；
36.通过设置防坠钢网3，能够在安装状态下，对软岩巷道本体1内壁的落石或土层进行拦截，提高软岩巷道本体1整体安全性；
37.通过设置透料凸环6，能够将浆液均匀注入注浆预孔5内，且在凝固状态下增加与浆液接触面积，提高锚喷支护稳定性，通过设置保护罩壳7，能够在安装状态下对中空锚杆4端面进行密封保护，且满足固定环8固定安装需求；
38.通过设置辅助块9，能够在安装状态下对注浆预孔5进行密封保护，避免未凝固浆液随意流出，通过设置安装螺牙11，能够满足活动座10和保护罩壳7螺纹安装需求，保证活动座10与保护罩壳7安装稳定性；
39.通过设置螺孔12，能够满足六角螺栓16与活动座10之间、六角螺栓16与定位座15之间、内六角螺杆13与活动座10之间螺纹安装空间需求；
40.通过设置引导槽17和引导块18，能够在安装状态下对六角螺栓16进行侧边限位阻挡，保证六角螺栓16安装稳定性，通过设置固定块19和定位孔20，能够满足外设加固件安装
定位需求，进一步提高加固稳定性；
41.实施例一：
42.一种煤矿软岩巷道的锚索全长锚固加固装置，包括软岩巷道本体1，软岩巷道本体1的内壁开设有注浆预孔5，注浆预孔5的内腔贯穿设置有中空锚杆4，中空锚杆4的表面固定套设有定位座15，定位座15的表面固定连接有辅助环14，相邻两个辅助环14之间绞合安装有防坠钢网3，中空锚杆4的表面且位于注浆预孔5的内腔固定镶嵌有透料凸环6，中空锚杆4的表面且远离注浆预孔5的一侧螺纹套设有活动座10，活动座10的表面贯穿设置有六角螺栓16，活动座10的外圈螺纹连接有内六角螺杆13，中空锚杆4表面的内侧螺纹套设有保护罩壳7，保护罩壳7的一侧固定连接有固定环8，固定环8的表面安装有加固组件2；
43.防坠钢网3的表面固定镶嵌有固定块19，固定块19的表面贯穿开设有定位孔20；
44.中空锚杆4的表面开设有与活动座10和保护罩壳7配合使用的安装螺牙11，保护罩壳7与中空锚杆4的连接处做密封处理；
45.定位座15和活动座10的表面分别开设有与六角螺栓16和内六角螺杆13配合使用的螺孔12，定位座15、活动座10和保护罩壳7从外至内依次接触；
46.加固组件2包括连接环204，连接环204套设在固定环8上，连接环204的表面焊接有固定座203，固定座203远离连接环204的一端通过轴承活动连接有丝杆201，丝杆201的表面套设有辅助套202，辅助套202的内壁开设有与丝杆201配合使用的定位螺牙205；
47.通过设置丝杆201和定位螺牙205，能够起到螺纹传动的作用，在安装状态下可避免随意调整加固组件2整体长度；
48.通过设置连接环204和固定环8，能够灵活调整固定座203所在位置，可满足不同弧度的软岩巷道本体1安装需求，整体适用范围更广；
49.通过设置防坠钢网3，能够在安装状态下，对软岩巷道本体1内壁的落石或土层进行拦截，提高软岩巷道本体1整体安全性；
50.通过设置透料凸环6，能够将浆液均匀注入注浆预孔5内，且在凝固状态下增加与浆液接触面积，提高锚喷支护稳定性，通过设置保护罩壳7，能够在安装状态下对中空锚杆4端面进行密封保护，且满足固定环8固定安装需求；
51.通过设置安装螺牙11，能够满足活动座10和保护罩壳7螺纹安装需求，保证活动座10与保护罩壳7安装稳定性；
52.通过设置螺孔12，能够满足六角螺栓16与活动座10之间、六角螺栓16与定位座15之间、内六角螺杆13与活动座10之间螺纹安装空间需求；
53.通过设置固定块19和定位孔20，能够满足外设加固件安装定位需求，进一步提高加固稳定性；
54.防坠钢网3是以钢丝绳网为主的各类柔性网覆盖包裹在所需防护斜坡上，以限制坡面岩石土体的风化剥落或破坏以及危岩崩塌(加固作用)，或将落石控制于一定范围内运动(围护作用)，具有高柔性，高防护强度，易铺展性，系统的柔性和拦截强度足以吸收和分散传递预计的落石冲击动能，消能环的设计和采用使系统的抗冲击能力得到进一步提高；
55.中空锚杆4指深入岩土内部并控制岩土变形的细长杆体，作为深入地层的受拉构件，一端与工程构筑物连接，另一端深入地层中，整根锚杆分为自由段和锚固段，自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体区域，其功能是对锚杆施加预应力；锚固段是指水泥浆体
将预应力筋与土层粘结的区域，其功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大，增加锚固体的承压作用，将自由段的拉力传至土体深处，主要应用于地质条件中等良好的围岩进行系统支护，具有以下优点：迅速初期支护，控制围岩变形，保证围岩稳定；中空设计，使锚杆实现了注浆管的功能，避免了传统施工工艺注浆管拔出时造成的砂浆流失；注浆饱满，并可实现压力注浆，提高工程质量；由于各配件的作用，杆体的居中性很好，砂浆可以将锚杆体全长包裹，避免了锈蚀的危险，达到长期支护的目的。
56.一种煤矿软岩巷道的锚索全长锚固加固装置，包括以下步骤：
57.a：各部件均处于状态，首先通过打孔设备在软岩巷道本体1上将注浆预孔5开设，并移动中空锚杆4插入注浆预孔5内，而辅助块9并未进入注浆预孔5内，通过注浆设备将浆液通过中空锚杆4和透料凸环6不断注入注浆预孔5内，直至浆液通过注浆预孔5的内侧溢出，此时继续移动中空锚杆4插入注浆预孔5内，辅助块9进入注浆预孔5内，定位座15镶嵌在软岩巷道本体1上，多条浆液则通过中空锚杆4的内端溢出，工作人员将活动座10和保护罩壳7依次螺纹套设在安装螺牙11上，保护罩壳7可对中空锚杆4的内端进行密封覆盖，而应用在顶端中空锚杆4安装时，应及时将保护罩壳7旋入套设；
58.b：旋入六角螺栓16穿过活动座10和定位座15并倾斜钉入软岩巷道本体1内，倾斜设置的六角螺栓16增强安装稳固性，然后在引导槽17和引导块18辅助下，将引导块18置于引导槽17内，并通过安装工具将内六角螺杆13不断转动钉入活动座10上，安装完成后，在引导槽17和引导块18配合下，六角螺栓16无法随意移动而脱离，起到防脱加固的作用，更符合使用安装需求，实现一次稳定加固；
59.c：连接环204、固定座203和丝杆201被预先安装在固定环8上，首先将一端的丝杆201旋转，在定位螺牙205配合下完全进入辅助套202内，此时辅助套202与另一端丝杆201之间距离应符合安装空间需求，将另一端丝杆201与辅助套202对齐后，转动辅助套202，即可将一端丝杆201逐渐脱离辅助套202，而另一端的丝杆201逐渐进入辅助套202，最终俩个丝杆201均进入辅助套202内，且与定位螺牙205螺纹连接，达到二次加固的目的；
60.d：将防坠钢网3与软岩巷道本体1内壁贴合，且靠近辅助环14的钢线则通过绞合的方式与辅助环14固定连接，能够起到防坠拦截的作用，避免软岩巷道本体1内出现坠石现象，而工作人员亦可通过外设螺栓或外设锚杆配合，选定合适位置的固定块19，将加固件穿过定位孔20钉入软岩巷道本体1内，能够进行三次加固保护。
61.综上所述：该煤矿软岩巷道的锚索全长锚固加固装置，通过设置加固组件2、防坠钢网3、中空锚杆4、注浆预孔5、透料凸环6、辅助块9、活动座10、安装螺牙11、内六角螺杆13、辅助环14、固定块19和定位孔20，解决了该装置无法针对巷道中环境进行多次加固保护，应对于软岩巷道中复杂环境适用性一般，整体加固稳固效果一般的问题。

技术特征：
1.一种煤矿软岩巷道的锚索全长锚固加固装置，包括软岩巷道本体(1)，其特征在于：所述软岩巷道本体(1)的内壁开设有注浆预孔(5)，所述注浆预孔(5)的内腔贯穿设置有中空锚杆(4)，所述中空锚杆(4)的表面固定套设有定位座(15)，所述定位座(15)的表面固定连接有辅助环(14)，相邻两个辅助环(14)之间绞合安装有防坠钢网(3)，所述中空锚杆(4)的表面且位于注浆预孔(5)的内腔固定镶嵌有透料凸环(6)，所述中空锚杆(4)的表面且远离注浆预孔(5)的一侧螺纹套设有活动座(10)，所述活动座(10)的表面贯穿设置有六角螺栓(16)，所述活动座(10)的外圈螺纹连接有内六角螺杆(13)，所述中空锚杆(4)表面的内侧螺纹套设有保护罩壳(7)，所述保护罩壳(7)的一侧固定连接有固定环(8)，所述固定环(8)的表面安装有加固组件(2)。2.根据权利要求1所述的一种煤矿软岩巷道的锚索全长锚固加固装置，其特征在于：所述注浆预孔(5)的内径大于中空锚杆(4)的外径，所述透料凸环(6)的数量为若干个，所述六角螺栓(16)的一端贯穿定位座(15)与定位座(15)螺纹连接并延伸至软岩巷道本体(1)的内部。3.根据权利要求1所述的一种煤矿软岩巷道的锚索全长锚固加固装置，其特征在于：所述防坠钢网(3)的表面固定镶嵌有固定块(19)，所述固定块(19)的表面贯穿开设有定位孔(20)。4.根据权利要求1所述的一种煤矿软岩巷道的锚索全长锚固加固装置，其特征在于：所述中空锚杆(4)的表面开设有与活动座(10)和保护罩壳(7)配合使用的安装螺牙(11)，所述保护罩壳(7)与中空锚杆(4)的连接处做密封处理。5.根据权利要求1所述的一种煤矿软岩巷道的锚索全长锚固加固装置，其特征在于：所述定位座(15)靠近软岩巷道本体(1)的一侧固定连接有辅助块(9)，所述辅助块(9)的外圈且位于注浆预孔(5)的内腔固定套设有密封圈。6.根据权利要求1所述的一种煤矿软岩巷道的锚索全长锚固加固装置，其特征在于：所述定位座(15)和活动座(10)的表面分别开设有与六角螺栓(16)和内六角螺杆(13)配合使用的螺孔(12)，所述定位座(15)、活动座(10)和保护罩壳(7)从外至内依次接触。7.根据权利要求1所述的一种煤矿软岩巷道的锚索全长锚固加固装置，其特征在于：所述内六角螺杆(13)表面通过轴承活动套设有引导块(18)，所述六角螺栓(16)的表面开设有与引导块(18)配合使用的引导槽(17)。8.根据权利要求1所述的一种煤矿软岩巷道的锚索全长锚固加固装置，其特征在于：所述加固组件(2)包括连接环(204)，所述连接环(204)套设在固定环(8)上，所述连接环(204)的表面焊接有固定座(203)，所述固定座(203)远离连接环(204)的一端通过轴承活动连接有丝杆(201)，所述丝杆(201)的表面套设有辅助套(202)，所述辅助套(202)的内壁开设有与丝杆(201)配合使用的定位螺牙(205)。

技术总结
本发明公开了一种煤矿软岩巷道的锚索全长锚固加固装置，包括软岩巷道本体，所述软岩巷道本体的内壁开设有注浆预孔，所述注浆预孔的内腔贯穿设置有中空锚杆，所述中空锚杆的表面固定套设有定位座，所述定位座的表面固定连接有辅助环，相邻两个辅助环之间绞合安装有防坠钢网。本发明通过保护罩壳、固定环和加固组件配合使用，能够利用螺纹传动方式将两个中空锚杆之间进行加固连接，进一步提高整体支撑稳固性；通过活动座、六角螺栓和内六角螺杆配合使用，能够将六角螺栓斜制钉入软岩巷道本体内，保证安装稳固性，而内六角螺杆存在则可对六角螺栓进行防脱限位，应用在煤矿井下作业缓冲中，更符合使用者需求。更符合使用者需求。更符合使用者需求。


技术研发人员：王晓杰 李帅 凌仁忠 宋继通 朱继禄
受保护的技术使用者：内蒙古上海庙矿业有限责任公司
技术研发日：2023.08.22
技术公布日：2023/10/15