一种软岩底板自钻锚固式金属锚杆的制作方法

本实用新型涉及矿井支护技术领域，尤其是一种软岩巷道底板用自钻锚固式金属锚杆。

背景技术：

随着煤矿开采规模的扩大，矿井的开采深度逐渐增加，地质条件情况也更加复杂；尤其是在深部矿井和软岩底板巷道中，底鼓问题越来越严重，锚杆支护是顶底板强有力的支护手段。底板锚杆支护中往往会出现锚杆钻孔被尘土灌满，从而无法插入锚杆，以及锚杆孔坍塌的情况，另外受地下水影响底板锚杆受腐蚀也是一个严重的问题。因此需要对现有的底板锚杆做进一步的改进，使底板锚杆可以直接连接锚杆钻机，锚杆钻深达到规定数值之后锚杆直接留在孔内，起到支护锚杆的作用，另外利用底板锚杆注浆方便的优点直接通过锚固浆液固定锚杆使其发挥作用。

技术实现要素：

为了解决底板锚杆钻孔容易塌孔并堵塞的技术问题，方便底板锚杆的安装，本实用新型提供了一种软岩底板自钻锚固式金属锚杆，具体技术方案如下。

一种软岩底板自钻锚固式金属锚杆，包括托盘、螺母、注浆螺母、钻头锚杆段和连接锚杆段，螺母压设在托盘上并固定在锚杆钻孔的孔口位置，所述钻头锚杆段和连接锚杆段相连，所述注浆螺母设置在孔口位置的连接锚杆段后端；所述钻头锚杆段的前端设置有钻头，钻头上设置有椎体，钻头锚杆段的钻头后方设置有环状凸起，钻头锚杆段的环状凸起后方设置有螺纹凸起；所述连接锚杆段前端设置有连接螺纹，连接锚杆段的连接螺纹后方设置有螺纹凸起；所述钻头锚杆段和连接锚杆段中轴线位置均设有注浆管腔，注浆孔连通注浆管腔与钻头锚杆段、连接锚杆段的外表面。

优选的，钻头锚杆段后端连接有多个首尾相接的连接锚杆段，钻头锚杆段和连接锚杆段的注浆管腔相互连通。

进一步优选的，钻头锚杆段和连接锚杆段之间通过连接螺纹固定，连接螺纹包括螺纹槽和螺纹杆，螺纹槽与螺纹杆或钻机相连。

进一步优选的，钻头上呈中心对称设置有4个或多个椎体，钻头前端的锥角为45°；钻头锚杆段的环状凸起处直径大于螺纹凸起处的直径。

还优选的是，钻头锚杆段和连接锚杆段上均匀的布置有多个注浆孔，或者在钻头锚杆段和连接锚杆段的锚固位置布设多个注浆孔。

本实用新型的有益效果包括：

(1)本实用新型提供的一种软岩底板自钻锚固式金属锚杆，通过钻头锚杆段和连接锚杆段相连接从而通过钻头分段钻进，并保证锚杆直接固定在锚杆钻孔中，从而方便了锚杆的安装，锚杆钻深达到规定数值之后锚杆直接留在孔内，起到支护锚杆的作用，解决了钻孔尘土堵塞、坍塌的问题，并且通过多个连接锚杆分段可以灵活的选择锚杆长度。

(2)该锚杆的注浆管腔连通，可以从钻孔外部直接注浆，通过浆液将锚杆固定在锚杆钻孔内，有效的胶结；另外连接锚杆方便连接的螺纹设计，方便了锚杆的安装；钻头锚杆段的钻头上设置椎体从而方便钻进，合理确定注浆孔的位置从而能够保证浆液充分进入钻孔胶结；软岩底板自钻锚固式金属锚杆还具有安装方便，结构简单，锚固效果好等优点。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是软岩底板自钻锚固式金属锚杆结构示意图；

图2是多个连接锚杆段的软岩底板自钻锚固式金属锚杆结构示意图；

图中：1-钻头锚杆段；2-连接锚杆段；3-托盘；4-螺母；5-注浆螺母；6-钻头；7-螺纹凸起；8-连接螺纹；9-椎体；10-环状凸起；11-注浆孔；12-注浆管腔。

具体实施方式

结合图1至图2所示，本实用新型提供了一种软岩底板自钻锚固式金属锚杆具体实施方式如下。

一种软岩底板自钻锚固式金属锚杆具体的结构包括托盘3、螺母4、注浆螺母5、钻头锚杆段1和连接锚杆段2。其中螺母4压设在托盘3上并固定在锚杆钻孔的孔口位置，钻头锚杆段1和连接锚杆段2相连，注浆螺母5设置在孔口位置的连接锚杆段后端，通过钻头锚杆段1和连接锚杆段2相连接从而通过连接锚杆钻机分段钻进，并保证了锚杆直接固定在锚杆钻孔中，从而方便了锚杆的安装，锚杆钻深达到规定数值之后锚杆直接留在孔内，起到支护锚杆的作用，解决了钻孔尘土堵塞、坍塌的问题，并且通过多个连接锚杆分段可以灵活的选择锚杆长度。

为方便描述将，钻头一端定为锚杆的前端，相对的一端定为后端，锚杆钻孔的深部定为前方，锚杆钻孔的孔口位置定义为后方。其中钻头锚杆段1的前端设置有钻头6，钻头6上设置有椎体9，从而方便钻头锚杆段的钻进。钻头锚杆段1的钻头后方设置有环状凸起10，减少钻进过程中出现卡钻的问题，钻头锚杆段的环状凸起10后方设置有螺纹凸起7，进一步的增强锚杆的自钻能力，并且有利于浆液和锚杆的结合。连接锚杆段2的前端设置有连接螺纹8，用于连接钻头锚杆段，此处螺纹的旋向和锚杆钻机的转动方向相反，连接锚杆段2的连接螺纹8后方设置有螺纹凸起7，该螺纹凸起7目的在于增强锚杆的自钻能力并方便浆液和锚杆结合。另外钻头锚杆段1后方的连接螺纹8，用于连接锚杆钻机，锚杆钻机可以带动钻头锚杆转动，连接锚杆段前方的连接螺纹8和钻头锚杆段2后方的连接螺纹配合，连接锚杆段后方的连接螺纹8也可以连接锚杆钻机，锚杆钻机带动钻头锚杆段1和连接锚杆段2共同转动。

钻头锚杆段1和连接锚杆段2均呈柱状，并且在中轴线位置均设有注浆管腔12，浆液从注浆管腔12流动进入钻孔，注浆孔11连通注浆管腔12与钻头锚杆段1、连接锚杆段2的外表面，通过注浆孔11浆液流至锚杆钻孔内发挥作用。在孔口位置的连接锚杆段后端设置的注浆螺母5，能够防止施工过程中注浆口堵塞。钻头锚杆段1后端连接有多个首尾相接的连接锚杆段2，钻头锚杆段1和连接锚杆段2的注浆管腔12相互连通。钻头锚杆段1和连接锚杆段2之间通过连接螺纹8固定，连接螺纹8包括螺纹槽和螺纹杆，通过插接的方式保证连接的可靠性和方便性，螺纹槽与螺纹杆或钻机相连，通用的连接方式使该结构更加灵活。钻头6上呈中心对称设置有4个或多个椎体从而方便钻进，钻头6前端的锥角为45°，钻头锚杆段1的环状凸起10处直径大于螺纹凸起7处的直径，前端直径更大能够保证锚杆在锚杆钻孔中固定，并方便注浆。钻头锚杆段1和连接锚杆段2上均匀的布置有多个注浆孔11，能够使浆液均匀流出，并充满锚杆管腔；或者在钻头锚杆段1和连接锚杆段2的锚固位置布设多个注浆孔11即通过调整注浆位置，来进一步的固定好锚杆。

另外，托盘3由低碳钢制作而成，钻头锚杆段1和连接锚杆段2的外表面采用磷化处理的材料制作，从而可以避免底板积水等对锚杆和托盘的腐蚀。

为进一步的说明该软岩底板自钻锚固式金属锚杆的结构，对锚杆的施工过程作了进一步的描述。该锚杆在施工时，首先钻头锚杆段1连接锚杆机后先钻入底板，连接锚杆段2与钻头锚杆段1连接后继续通过钻机钻进，连接整根锚杆全部钻入底板后，连接锚杆段2与注浆机具连接，将化学浆或其它浆液通过注浆管腔输送并通过注浆孔排出，浆液在很短的时间内充满锚杆管腔、锚杆钻孔及钻孔裂隙，待浆液凝固后，约7～24小时，将螺母预紧。

为了避免施工过程中尘土堵塞注浆口，在连接锚杆段的后端安装注浆螺母5，注浆时将螺母5旋出并连接注浆泵。

另外，在安装锚杆时先用钻头锚杆段1钻孔，随着钻孔深度的增加，在钻头锚杆段1上连接一节连接锚杆段2继续钻孔，根据需要依次连接多节连接锚杆段2，最后钻孔完毕，安装托盘3，拧紧螺母4，将连接锚杆段2后端与注浆泵具连接并注入化学浆或其它浆液，完成锚杆的锚固。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。