一种储能锚杆及锚注方法与流程

本发明涉及锚杆技术领域，具体为一种储能锚杆及锚注方法。

背景技术：

目前，我国隧道工程与矿山巷道工程量很大，从事岩体、煤体支护的工人达到百万人，而工作环境非常恶劣，劳动强度也极大，事故发生率较高。在传统锚固作业中，往往是先打完钻孔后，再在钻孔中塞入锚固剂，然后在钻机上安装锚杆，操作锚杆机用锚杆将锚固剂送到孔顶部并旋转搅拌使其凝固，拧紧锚杆螺丝完成锚固工序。可是这种操作过程还存在以下的不足：

1、用锚杆推入并搅拌锚固剂，工序多，使用复杂，效率低；

2、锚固剂混合比例不易掌控；

3、锚固过程需要多人配合完成，增加了劳动力，不易实现自动化作业，排渣也比较困难。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种储能锚杆及锚注方法，解决了上述背景技术中提出的锚固工序复杂，不易实现自动化作业，效率低等问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种储能锚杆，包括钻头、空心锚杆；所述空心锚杆的一端与钻头连接，另一端通过锁紧螺母安装有托盘；所述空心锚杆靠近钻头的一端具有混合腔体，另一端具有用于容纳高压气囊的容纳腔体；所述容纳腔体至混合腔体之间的锚杆内部腔体通过隔板分为第一腔体和第二腔体；所述高压气囊与触发器连接，用于控制高压气囊。

作为本发明的一种优选技术方案，所述储能锚杆的钻头具有通孔。

作为本发明的一种优选技术方案，所述储能锚杆的第一腔体用于渗装树脂胶泥，第二腔体用于渗装固化剂。

作为本发明的一种优选技术方案，所述储能锚杆的第一腔体与第二腔体的截面面积之比为50：2～50。

作为本发明的一种优选技术方案，所述储能锚杆的第一腔体与第二腔体的截面面积之比为50：5～10。

作为本发明的一种优选技术方案，所述空心锚杆的内或外壁上镶嵌有多个微管，且所述微管在空心锚杆的内或外壁上呈直线分布或螺旋形分布。

作为本发明的一种优选技术方案，所述微管为直径2mm的水微管或风微管。

作为本发明的一种优选技术方案，所述储能锚杆的锚注方法步骤如下：

s1：预先在锚杆内的第一腔体中注入树脂胶泥，在第二腔体中注入固化剂；

s2：将高压气囊放入远离钻头一端的容纳腔体内，并将高压气囊与触发器连接，然后将装有高压气囊的容纳腔体的端部密封；

s3：使用s1、s2安装好的储能锚杆在需要安装锚杆的岩壁、煤矿巷道处进行钻孔；

s4：钻孔后不取下钻头，通过触发器触发高压气囊内的高压气体，将预装在空心锚杆中的树脂胶泥和固化剂压入混合腔体进行混合，混合后经钻头的通孔挤入钻孔中进行锚固。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种储能锚杆及锚注方法，钻头与锚杆结合为一体，同时具有钻与锚的功能，比传统的钻锚分体的工序节约了工时，减少了劳动力；将锚杆内部一段分为上下两个体积相等或不等的腔体，用于注入锚固剂，并在钻头处的混合腔体进行充分混合，可以更好地掌控锚固剂的混合比例；锚杆内的高压气囊与锚杆端部的触发器连接，通过触发器触发高压气囊内的高压气体，将预装在空心锚杆中的锚固剂压入混合腔体进行混合，混合锚固剂被触发后可直接产生气体，使其膨胀挤出腔外达到锚固岩体或煤体的目的；在锚杆的内或外壁增设若干道细小的水或风微管，用于钻时排渣，实现排渣目的。本发明的锚固方法不仅节约了工序，节省了劳动力，也避免了事故的发生，从而实现自动化作业。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中的a-a面剖视图。

图中：1、钻头；2、空心锚杆；3、第一腔体；4、第二腔体；5、托盘；6、锁紧螺母；7、高压气囊；8、触发器；9、隔板；11、通孔；12、微管；21、混合腔体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅图1-2，本发明提供以下技术方案：一种储能锚杆，包括钻头1、空心锚杆2；所述空心锚杆2的一端与钻头1连接，另一端通过锁紧螺母6安装有托盘5；所述空心锚杆2靠近钻头1的一端具有混合腔体21，另一端具有用于容纳高压气囊7的容纳腔体；所述容纳腔体至混合腔体21之间的锚杆内部腔体通过隔板9分为第一腔体3和第二腔体4；所述高压气囊7与触发器8连接，用于控制高压气囊7。

本实施方案中，钻头与锚杆结合为一体，同时具有钻与锚的功能，即在一次锚固循环工序中省去了钻杆在锚杆机上的一次拆除与锚杆往锚杆机上的一次安装，钻孔后不用拆除钻杆实现钻锚一体的功能，节约了工序，减少了劳动力。用隔板将锚杆从混合腔体至容纳腔部分，分为两个体积相等或不等的腔体，用于注入树脂胶泥和固化剂，并在钻头处的混合腔体进行充分混合，此过程可以更好地掌控树脂胶泥和固化剂的混合比例。设置在锚杆内部的高压气囊与锚杆端部的触发器电连接，通过触发器触发高压气囊内的高压气体，将预装在空心锚杆中的树脂胶泥和固化剂压入钻头处的混合腔体进行充分混合，混合锚固剂被触发后可直接产生气体，使其膨胀经钻头的通孔挤出腔外，达到锚固岩体或煤体的目的。

具体的，钻头1具有通孔11；钻头1内部开设通孔，锚固剂可以通过钻头1的通孔11挤入钻孔进行锚固。

具体的，第一腔体3用于渗装树脂胶泥，所述第二腔体4用于渗装固化剂；锚杆内通过隔板将腔体分为两个体积相等或不等的腔体，在两个腔体内分别注入树脂胶泥和固化剂，可以更好地控制混合比例。

具体的，第一腔体3与第二腔体4的截面面积之比为50：2～50；截面大的腔体用于渗装树脂胶泥，截面小的腔体用于渗装固化剂，设置大小不同的截面面积比，可以更好地调配原料。

具体的，第一腔体3与第二腔体4的截面面积之比为50：5～10；优选截面面积比为50：5～10的锚杆进行渗装树脂胶泥和固化剂，更好地掌控调配比例。

具体的，空心锚杆2的内或外壁上镶嵌有多个微管12，且微管12在空心锚杆2的内或外壁上呈直线分布或螺旋形分布；在锚杆的内或外壁增设若干道水或风微管，用于钻时排渣，实现排渣目的。

具体的，微管12为直径2mm的水微管或风微管；细小的水或风微管更利于排渣。

具体的，储能锚杆的锚注方法如下：

s1：预先在锚杆内的第一腔体3中注入树脂胶泥，在第二腔体4中注入固化剂；

s2：将高压气囊7放入远离钻头1一端的容纳腔体内，并将高压气囊7与触发器8连接，然后将装有高压气囊7的容纳腔体的端部密封；

s3：使用s1、s2安装好的储能锚杆在需要安装锚杆的岩壁、煤矿巷道处进行钻孔；

s4：钻孔后不取下钻头1，通过触发器8触发高压气囊7内的高压气体，将预装在空心锚杆2中的树脂胶泥和固化剂压入混合腔体21进行混合，混合后经钻头1的通孔11挤入钻孔中进行锚固。

本实施例中，通过触发高压气囊内的高压气体将树脂胶泥和固化剂压入混合腔体再进入钻孔进行锚固，此法不仅节约了工序，节省了劳动力，也避免了事故的发生，从而实现自动化作业。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。