一种分段差异化锚固装置及使用方法

本发明涉及锚固支护，特别涉及一种分段差异化锚固装置及使用方法。

背景技术：

1、在岩土工程涉及的地下工程、采矿工程、基坑与边坡工程中，特别是矿井巷道以及地下工程围岩中，为防止地层变形坍塌或失稳而危及安全，通常通过设置锚杆和锚固剂进行支护，锚固剂将锚杆与锚固孔孔壁岩石密实结合，使锚杆发挥支护作用，同时锚固剂也具有一定的抗拉能力，与锚杆共同加固围岩。以提高地层的整体性，控制地层变形，使之达到稳定安全状态。

2、工程实践中，特别是巷道上方，锚固范围内往往存在两种或两种以上岩石层，一般不超过五层，但常见的锚固装置使用时，将需要锚固区域开设一个锚固孔，将锚固剂药卷插入锚固孔内，旋转插入锚杆，锚杆将锚固剂药卷中的泥胶和固化混合均匀，使锚杆与锚固孔孔壁紧密的粘接在一起，取得较高的强度，并通过托板的安装和螺母的拧紧对围岩起到支护作用。该过程只能使用单一锚固剂，无法针对锚固范围内不同岩石层采用与之匹配的不同锚固剂，这可能会影响锚固效果，甚至可能导致整个锚固系统弱化或失效。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本公开提供一种分段差异化锚固装置及使用方法，能够针对锚固范围内不同岩石层使用不同的锚固剂，改善锚固状态、提高支护效果。

2、本公开提供一种分段差异化锚固装置，包括：锚杆、托板、导管和堵头，锚杆配置为插接在多层岩石层中，锚杆距离锚固孔孔底-mm，多层岩石层抗压强度不同，岩石层的层数不少于两层；托板套接于锚杆延伸出岩石层的部分，托板抵接于表层岩石层；导管有多根，多根导管的一端均穿过托板进入岩石层，另一端端均延伸出托板，导管数量比岩石层的层数多一根，多根导管长度不一，最短的导管延伸入表层的岩石层，最长的导管延伸入最深层的岩石层，最长的导管距离锚固孔孔底1-2mm，其余导管一一对应的延伸至相邻的两层岩石层的交界处，最短的导管用于注入锚固剂，其余的导管用于注入锚固剂、流出锚固剂，不同导管注入的锚固剂不同；堵头有多个一一对应的可拆卸于多根导管延伸出岩石层的一端。

3、可选的，最短的导管延伸入表层的岩石层的长度不超过表层岩石层厚度的1/4。

4、可选的，还包括橡胶塞，导管与锚杆均穿设出橡胶塞，橡胶塞抵接于托板靠近岩石层的一端，橡胶塞用于封堵锚固孔。

5、可选的，锚杆与导管延伸出岩石层的一端到托板的距离均为10mm-50mm。

6、可选的，锚杆的材质为钢。

7、可选的，导管为内径为2mm-4mm。

8、可选的，导管为pvc硬管。

9、一种分段差异化锚固装置使用方法，包括以下步骤：

10、根据锚固范围内岩石层的性质、层数及厚度，确定锚固剂种类；

11、根据岩石层层数确定导管的数量，根据每层岩石层厚度，确认每根导管长度；

12、在锚固区域开设锚固孔；

13、将锚杆插入锚固孔，将托板抵接在岩石层表面；

14、往锚固孔依次插入准备好的导管；

15、从最短一根导管开始注入所对应的锚固剂，直到下一根导管流出该锚固剂，用堵头将注入锚固剂的导管密封，对流出锚固剂的导管抽气，待锚固剂凝结后，向抽气的导管注入所对应的锚固剂，直到最长一根导管有锚固剂流出。

16、可选的，其特征在于，插入导管时，从小到大依次插入。

17、可选的，其特征在于，还包括步骤：最长的一根导管有锚固剂流出后，对最长的一根导管抽气，然后对其进行加压注入相应的锚固剂，待压力持续两分钟之后，再将导管密封。

18、本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点:

19、本公开实施例提供的一种分段差异化锚固装置，包括：托板、锚杆、多根导管、多个堵头。通过设置多根导管，多根导管的一端均穿过托板进入岩石层，另一端端均延伸出托板，导管数量比岩石层的层数多一根，多根导管长度不一，最短的导管延伸入表层的岩石层，最长的导管延伸入最深层的岩石层，最长的导管距离锚固孔孔底1-2mm，其余导管一一对应的延伸至相邻的两层岩石层的交界处，最短的导管用于注入锚固剂，其余的导管用于注入锚固剂、流出锚固剂，不同导管注入的锚固剂不同；多个堵头，一一对应的可拆卸于多根导管延伸出岩石层的一端。在使用装置时，首先从最短的导管中注入所选择的锚固剂，持续注入，直至锚固剂从下一根导管流出，此时第一层岩体的锚固剂注入已结束，将注入锚固剂的导管用堵头密封，再对有流出锚固剂的导管进行抽气，防止该导管堵塞，静置一段时间，待第一层岩体的锚固剂凝结以后，再向刚才抽气的导管继续注入第二种锚固剂，持续注入，直至锚固剂从下一根导管流出，此时第二层岩体的锚固剂注入已结束，重复此过程，直到最后一层锚固剂注入完成后，再加压从最后一根导管注入最后一种锚固剂，持续注入两分钟以后，再将最后一根导管用堵头密封。该装置能够针对锚固范围内不同岩石层使用不同的锚固剂，改善锚固状态、提高支护效果。

技术特征：

1.一种分段差异化锚固装置，包括：

2.如权利要求1所述的分段差异化锚固装置，其特征在于，最短的导管(4)延伸入表层的岩石层的长度不超过表层岩石层厚度的1/4。

3.如权利要求1所述的分段差异化锚固装置，其特征在于，还包括橡胶塞(6)，所述导管(4)与所述锚杆(2)均穿设出所述橡胶塞(6)，所述橡胶塞(6)抵接于所述托板(1)靠近岩石层的一端，所述橡胶塞(6)用于封堵锚固孔。

4.如权利要求1所述的分段差异化锚固装置，其特征在于，所述锚杆(2)与所述导管(4)延伸出岩石层的一端到所述托板(1)的距离均为10mm-50mm。

5.如权利要求1所述的分段差异化锚固装置，其特征在于，所述锚杆(1)的材质为钢。

6.如权利要求1所述的分段差异化锚固装置，其特征在于，所述导管(4)为内径为2mm-4mm。

7.如权利要求1所述的分段差异化锚固装置，其特征在于，所述导管(4)为pvc硬管。

8.一种分段差异化锚固装置使用方法，采用权利要求1-7任一所述的分段差异化锚固装置，包括以下步骤：

9.如权利要求8所述的分段差异化锚固装置使用方法，其特征在于，插入所述导管(4)时，从小到大依次插入。

10.如权利要求8所述的分段差异化锚固装置使用方法，其特征在于，还包括步骤：最长的一根导管(4)有锚固剂流出后，对最长的一根导管(4)抽气，然后对其进行加压注入相应的锚固剂，待压力持续两分钟之后，再将所述导管(4)密封。

技术总结
本发明涉及锚固支护技术领域，公开了一种分段差异化锚固装置及使用方法，包括：托板、锚杆、多根导管和多个堵头，多根导管的一端均穿过托板进入岩石层，导管数量比岩石层的层数多一根，多根导管长度不一，最短的导管延伸入表层的岩石层，最长的导管延伸入最深层的岩石层，最长的导管距离锚固孔孔底1‑2mm，其余导管一一对应的延伸至相邻的两层岩石层的交界处；使用时，从最短一根导管开始注入相应的锚固剂，直到下一根导管流出该锚固剂，用堵头将该导管密封，对流出锚固剂的导管抽气，待锚固剂凝结，向抽气的导管注入相应的锚固剂，直到最长一根导管有锚固剂流出。该装置能够针对锚固范围内不同岩石层使用不同的锚固剂，改善锚固状态、提高支护效果。

技术研发人员：李传明,李虎,李川,常聚才,张华磊
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/6/18