一种注浆锚杆的封孔装置及方法
【专利摘要】本发明涉及一种注浆锚杆的封孔装置及方法，该注浆锚杆的封孔装置包括带圆形孔洞环形挡板、马丽散、水及无孔洞环形挡板；封孔步骤为，标出注浆锚杆位置，采用锚杆台车或风枪钻孔，环形聚酯薄膜密封包裹的马丽散和环形聚酯薄膜密封包裹的水依次套在注浆锚杆杆体尾部附近，再将带圆形孔洞环形挡板和无孔洞环状挡板固定，将注浆锚杆和排气管同时插入孔内，用一根细铁丝将包裹马丽散和水的环形聚酯薄膜穿破，用封闭器塞住带圆形孔洞环形挡板的缺口，用BW250灰浆泵注浆，完成后取下注浆软管和锚杆接头。该注浆锚杆的封孔装置结构简单，加工便捷，注浆时安装迅准确，操作方便，封孔效果较好，有效防止漏浆，适合大规模生产和市场推广。
【专利说明】一种注浆锚杆的封孔装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种矿用封孔装置，尤其是可以有效封孔堵漏的一种注浆锚杆的封孔装置及方法。
【背景技术】
[0002]20世纪初注浆技术已经应用到井下巷道，此后注浆法在矿井建设中作为防治水和改善工程地质条件的重要方法，先后在英国、法国、南非和苏联得到了广泛应用。在我国煤矿的井巷施工中，注浆技术主要用于防渗堵水和加固围岩。
[0003]随着国家经济发展，我国煤矿开采深度逐年增加，巷道断面不断增大，部分矿区岩性较差，多次受造山构造运动影响，地应力较高，岩层破碎，巷道不易支护，围岩注浆加固技术经常作为联合支护技术中重要的一环，通过注浆改变岩体的力学性能，提高其支护效果。巷道围岩注浆是通过注浆锚杆实现的，注浆前要进行注浆孔口部位的封堵以防止注浆过程中浆液的外漏影响注浆加固效果，所以孔口处封堵的是否密实将直接关系着最终巷道围岩注浆加固效果的好坏。
[0004]现有技术条件下，注浆孔口多采用止浆塞、快硬水泥、传统注浆封孔器封堵。使用止浆塞封堵实际效果差，难以止浆；快硬水泥使用方便但需要一定时间凝固，在注浆压力大时，容易产生漏浆；传统的注浆封孔器虽然效果较好但加工复杂，安装繁琐，无法大规模应用。
【发明内容】
[0005]为了解决在矿井巷道内注浆时容易产生漏浆的问题，本发明提供一种注浆锚杆的封孔装置及方法，该注浆锚杆的封孔装置结构简单，加工便捷，注浆时安装迅准确，操作方便，封孔效果较好，有效防止漏浆，给矿井巷道注浆工作带来很大的便利，适合大规模生产和市场推广。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该注浆锚杆的封孔装置包括带圆形孔洞环形挡板、马丽散、水及无孔洞环形挡板；所述的马丽散及水由环形聚酯薄膜密封包裹后包覆在注浆锚杆的外圆周表面，环形聚酯薄膜密封包裹的马丽散的一端和环形聚酯薄膜密封包裹的水的一端紧密相连，环形聚酯薄膜密封包裹的马丽散的另一端设有带圆形孔洞环形挡板，环形聚酯薄膜密封包裹的水的另一端设有无孔洞环形挡板。
[0007]所述带圆形孔洞环形挡板及无孔洞环状挡板的规格为，外径比注浆孔直径小l-2mm,内径与注衆锚杆直径吻合,厚度为4.5-5.5mm,带圆形孔洞环形挡板的缺口大小为1/4圆环的面积，带圆形孔洞环形挡板及无孔洞环状挡板的材质可以为2、3、4、5级钢材。
[0008]所述环形聚酯薄膜密封包裹的马丽散和环形聚酯薄膜密封包裹的水的规格为，夕卜径与带圆形孔洞环形挡板及无孔洞环状挡板的外径吻合，内径与注浆锚杆直径吻合，马丽散的厚度为9-llmm,水的厚度为79-81mm。
[0009]所述带圆形孔洞环形挡板与注浆锚杆尾部的距离为30_50mm，无孔洞环状挡板与注浆锚杆尾部的距离为120-140mm。
[0010]该注浆锚杆的封孔方法其步骤为:
1.根据注浆锚杆设计间距及围岩层理、节理分布实际情况，沿拱部开挖轮廓线标出注浆锚杆位置；
2.采用锚杆台车或风枪钻孔，钻杆垂于岩面或层理面，并用高压风清孔，吹净孔中石屑及细小石块，利于浆液与岩壁充分接触，并检查孔深；
3.环形聚酯薄膜密封包裹的马丽散和环形聚酯薄膜密封包裹的水依次套在注浆锚杆杆体尾部附近，再通过锻压、焊接或粘结方式将带圆形孔洞环形挡板和无孔洞环状挡板分别固定在马丽散和水的两端；
4.清理锚头及锚杆孔中异物，将安装好封孔装置的注浆锚杆和排气管同时插入孔内，杆体向左旋转，锚头随即胀开，待注浆锚杆被锚住为止，并且保证带圆形孔洞环形挡板位于围岩表层10_20mm ；
5.用一根细铁丝通过带圆形孔洞环形挡板的缺口将包裹马丽散和水的环形聚酯薄膜穿破即可，马丽散遇水后在十几秒内发生反应，在带圆形孔洞环形挡板和无孔洞环状挡板之间迅速膨胀，并与围岩粘结达到封孔效果；
6.当浆液开始膨胀后，用对应的封闭器塞住带圆形孔洞环形挡板的缺口，防止浆液大
量外冒；
7.注浆采有BW250灰浆泵注浆，注浆压力0.1?0.3Mpa，浆液材料为1:1.5的水泥砂浆，砂浆采用现场砂浆拌合机拌合，拌合时间为3-8分钟；
8.注浆时保证注浆锚杆稳定，防止锚杆封孔装置中无孔洞环形挡板因遭到浆液挤压而导致杆体下滑，当注浆压力表达到设计压力值时，及时停止注浆，每根锚杆必须“一气呵成”，一根锚杆完成后，应迅速卸下注浆软管和锚杆接头，清洗后移至下一根锚杆使用。
[0011]本发明的有益效果是，该注浆锚杆的封孔装置结构简单，加工便捷，注浆时安装迅准确，操作方便，封孔效果较好，有效防止漏浆，给矿井巷道注浆工作带来很大的便利，适合大规模生产和市场推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
[0013]图1是本发明的结构原理示意图。
[0014]图2是带圆形孔洞环形挡板结构示意图。
[0015]图3是无孔洞环形挡板结构示意图。
[0016]图中，1.注浆锚杆，2.带圆形孔洞环形挡板，3.马丽散，4.水，5.无孔洞环形挡板。【具体实施方式】
[0017]在图中，该注浆锚杆的封孔装置包括带圆形孔洞环形挡板2、马丽散3、水4及无孔洞环形挡板5 ;所述的马丽散3及水4由环形聚酯薄膜密封包裹后包覆在注浆锚杆I的外圆周表面，环形聚酯薄膜密封包裹的马丽散3的一端和环形聚酯薄膜密封包裹的水4的一端紧密相连，环形聚酯薄膜密封包裹的马丽散3的另一端设有带圆形孔洞环形挡板2，环形聚酯薄膜密封包裹的水4的另一端设有无孔洞环形挡板5。[0018]所述带圆形孔洞环形挡板2及无孔洞环状挡板5的规格为，外径比注浆孔直径小1.5mm,内径与注衆锚杆I直径吻合，厚度为5mm,带圆形孔洞环形挡板2的缺口大小为1/4圆环的面积，带圆形孔洞环形挡板2及无孔洞环状挡板5的材质可以为2、3、4、5级钢材。
[0019]所述环形聚酯薄膜密封包裹的马丽散3和环形聚酯薄膜密封包裹的水4的规格为，外径与带圆形孔洞环形挡板2及无孔洞环状挡板5的外径吻合，内径与注浆锚杆I直径吻合，马丽散3的厚度为IOmm,水4的厚度为80mm。
[0020]所述带圆形孔洞环形挡板2与注浆锚杆I尾部的距离为40mm，无孔洞环状挡板5与注浆锚杆I尾部的距离为130mm。
[0021]该注浆锚杆的封孔方法其步骤为:
1.根据注浆锚杆I设计间距及围岩层理、节理分布实际情况，沿拱部开挖轮廓线标出注浆锚杆I位置；
2.采用锚杆台车或风枪钻孔，钻杆垂于岩面或层理面，并用高压风清孔，吹净孔中石屑及细小石块，利于浆液与岩壁充分接触，并检查孔深；
3.环形聚酯薄膜密封包裹的马丽散3和环形聚酯薄膜密封包裹的水4依次套在注浆锚杆I杆体尾部附近，再通过锻压、焊接或粘结方式将带圆形孔洞环形挡板2和无孔洞环状挡板5分别固定在马丽散3和水4的两端；
4.清理锚头及锚杆孔中异物，将安装好封孔装置的注浆锚杆I和排气管同时插入孔内，杆体向左旋转，锚头随即胀开，待注浆锚杆I被锚住为止，并且保证带圆形孔洞环形挡板2位于围岩表层15mm ；
5.用一根细铁丝通过带圆形孔洞环形挡板2的缺口将包裹马丽散3和水4的环形聚酯薄膜穿破即可，马丽散3遇水4后在十几秒内发生反应，在带圆形孔洞环形挡板2和无孔洞环状挡板5之间迅速膨胀，并与围岩粘结达到封孔效果；
6.当浆液开始膨胀后，用对应的封闭器塞住带圆形孔洞环形挡板2的缺口，防止浆液大量外冒；
7.注浆采有BW250灰浆泵注浆，注浆压力0.2Mpa，浆液材料为1:1.5的水泥砂浆，砂浆采用现场砂浆拌合机拌合，拌合时间为6分钟；
8.注浆时保证注浆锚杆稳定，防止锚杆封孔装置中无孔洞环形挡板5因遭到浆液挤压而导致杆体下滑，当注浆压力表达到设计压力值时，及时停止注浆，每根锚杆必须“一气呵成”，一根锚杆完成后，应迅速卸下注浆软管和锚杆接头，清洗后移至下一根锚杆使用。
【权利要求】
1.一种注浆锚杆的封孔装置及方法，该注浆锚杆的封孔装置包括带圆形孔洞环形挡板(2)、马丽散(3)、水(4)及无孔洞环形挡板(5)，其特征在于，所述的马丽散(3)及水(4)由环形聚酯薄膜密封包裹后包覆在注浆锚杆(I)的外圆周表面，环形聚酯薄膜密封包裹的马丽散(3)的一端和环形聚酯薄膜密封包裹的水(4)的一端紧密相连，环形聚酯薄膜密封包裹的马丽散(3)的另一端设有带圆形孔洞环形挡板(2)，环形聚酯薄膜密封包裹的水(4)的另一端设有无孔洞环形挡板(5 )。
2.根据权利要求1所述的一种注浆锚杆的封孔装置及方法，其特征在于，所述带圆形孔洞环形挡板(2)及无孔洞环状挡板(5)的规格为，外径比注浆孔直径小l_2mm，内径与注衆锚杆(I)直径吻合，厚度为4.5-5.5mm,带圆形孔洞环形挡板(2)的缺口大小为1/4圆环的面积，带圆形孔洞环形挡板(2)及无孔洞环状挡板(5)的材质可以为2、3、4、5级钢材。
3.根据权利要求1所述的一种注浆锚杆的封孔装置及方法，其特征在于，所述环形聚酯薄膜密封包裹的马丽散(3)和环形聚酯薄膜密封包裹的水(4)的规格为，外径与带圆形孔洞环形挡板(2)及无孔洞环状挡板(5)的外径吻合，内径与注浆锚杆(I)直径吻合，马丽散(3)的厚度为9-llmm，水(4)的厚度为79_81mm。
4.根据权利要求1所述的一种注浆锚杆的封孔装置及方法，其特征在于，所述带圆形孔洞环形挡板(2 )与注浆锚杆(I)尾部的距离为30-50mm，无孔洞环状挡板(5 )与注浆锚杆(I)尾部的距离为120-140mm。
5.一种注浆锚杆的封孔装置及方法，其特征在于，该注浆锚杆的封孔方法为，根据注浆锚杆(I)设计间距及围岩层理、节理分布实际情况，沿拱部开挖轮廓线标出注浆锚杆(I)位置；采用锚杆台车或风枪钻孔，钻杆垂于岩面或层理面，并用高压风清孔，吹净孔中石屑及细小石块，利于浆液与岩壁充分接触，并检查孔深；环形聚酯薄膜密封包裹的马丽散(3)和环形聚酯薄膜密封包裹的水(4)依次套在注浆锚杆(I)杆体尾部附近，再通过锻压、焊接或粘结方式将带圆形孔洞环形挡板(2)和无孔洞环状挡板(5)分别固定在马丽散(3)和水(4)的两端；清理锚头及锚杆孔中异物，将安装好封孔装置的注浆锚杆(I)和排气管同时插入孔内，杆体向左旋转，锚头随即胀开，待注浆锚杆(I)被锚住为止，并且保证带圆形孔洞环形挡板(2)位于围岩表层10-20mm ;用一根细铁丝通过带圆形孔洞环形挡板(2)的缺口将包裹马丽散(3)和水(4)的环形聚酯薄膜穿破即可，马丽散(3)遇水(4)后在十几秒内发生反应，在带圆形孔洞环形挡板(2)和无孔洞环状挡板(5)之间迅速膨胀，并与围岩粘结达到封孔效果；当浆液开始膨胀后，用对应的封闭器塞住带圆形孔洞环形挡板(2)的缺口，防止浆液大量外冒;注浆采有BW250灰浆泵注浆，注浆压力0.1?0.3Mpa，浆液材料为1:1.5的水泥砂浆，砂浆采用现场砂浆拌合机拌合，拌合时间为3-8分钟；注浆时保证注浆锚杆稳定，防止锚杆封孔装置中无孔洞环形挡板(5)因遭到浆液挤压而导致杆体下滑，当注浆压力表达到设计压力值时，及时停止注浆，每根锚杆必须“一气呵成”，一根锚杆完成后，应迅速卸下注浆软管和锚杆接头，清洗后移至下一根锚杆使用。
【文档编号】E21D20/02GK103498687SQ201310395656
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年9月4日 优先权日:2013年9月4日
【发明者】李桂臣, 孙辉, 卫英豪, 张农, 蒋作函, 蒋浩良 申请人:中国矿业大学