本實(shí)用新型涉及一種加固錨索，具體是一種沿空掘巷煤柱加固用脹鎖式對(duì)穿錨索。

背景技術(shù)：

隨著煤礦進(jìn)入深部開(kāi)采，原巖應(yīng)力升高，護(hù)巷煤柱留設(shè)寬度越來(lái)越大，造成大量的煤炭資源浪費(fèi)，國(guó)內(nèi)外有關(guān)學(xué)者從巷道圍巖所處的應(yīng)力環(huán)境及節(jié)約煤炭資源的角度出發(fā)，開(kāi)展了包括沿空留巷和沿空掘巷的無(wú)煤柱護(hù)巷開(kāi)采技術(shù)。沿空掘巷技術(shù)由于可有效避開(kāi)了上工作面回采對(duì)煤柱的應(yīng)力擾動(dòng)，并且巷道維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單，維護(hù)成本低而應(yīng)用廣泛。由于沿空掘巷依靠窄煤柱支撐巷道頂板，所以需要加強(qiáng)對(duì)窄煤柱的強(qiáng)化支護(hù)?，F(xiàn)有的對(duì)穿錨索技術(shù)是在前一個(gè)工作面預(yù)埋入錨索，等進(jìn)入下一個(gè)工作面順槽掘進(jìn)時(shí)接長(zhǎng)錨索或拉出預(yù)埋錨索實(shí)現(xiàn)對(duì)穿，但護(hù)巷煤柱存在寬度預(yù)留不準(zhǔn)確，寬度誤差超過(guò)±0.5m將導(dǎo)致對(duì)穿施工無(wú)法進(jìn)行。目前，考慮到沿空掘巷護(hù)巷煤柱采空區(qū)側(cè)封閉，只能在新掘一側(cè)施工，現(xiàn)有的加固錨索無(wú)法完成在一側(cè)施工時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)穿以對(duì)煤柱進(jìn)行加固。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的，就是為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，而設(shè)計(jì)了一種沿空掘巷煤柱加固用脹鎖式對(duì)穿錨索，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)留煤柱的雙向加固，只在預(yù)留煤柱的一側(cè)進(jìn)行施工就能完成，既能解決煤柱雙向加固時(shí)采空區(qū)封閉的困擾，也能解決巖體雙側(cè)同時(shí)施工造成預(yù)留煤柱不穩(wěn)定的困擾。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種沿空掘巷煤柱加固用脹鎖式對(duì)穿錨索，包括錨固段和自由段，所述錨固段包括引導(dǎo)帽、中空的鋼管、擴(kuò)脹囊袋以及位于擴(kuò)脹囊袋前后兩端的鎖具，所述擴(kuò)脹囊袋包覆在所述鋼管的外周面上，并通過(guò)所述鎖具在所述鋼管的前后兩端進(jìn)行固定，所述鋼管的側(cè)壁上設(shè)置有至少一個(gè)注漿孔，所述注漿孔與擴(kuò)脹囊袋內(nèi)部相連通；所述自由段包括至少一個(gè)錨筋、注漿內(nèi)管、注漿外管和排氣管，所述注漿內(nèi)管、排氣管端部設(shè)置有逆流閥，且兩管均延伸入所述鋼管內(nèi)部，所述注漿外管設(shè)置在所述擴(kuò)脹囊袋的后側(cè)，所述錨筋貫穿所述鋼管內(nèi)部并與所述鎖具和引導(dǎo)帽相連接。

上述鋼管的前后兩端分別安裝有前端板和后端板，所述前端板和后端板上分別設(shè)置有用以固定錨筋的錨筋孔，所述后端板上還設(shè)置有用以固定注漿內(nèi)管的孔Ⅰ和用以固定排氣管的孔Ⅱ。

上述鉆孔位于新掘巷道一側(cè)的端口處設(shè)置有鎖緊環(huán)和錨盤(pán)。鎖緊環(huán)用于封堵鉆孔，防止采空區(qū)漏風(fēng)，錨盤(pán)用于阻止鉆孔內(nèi)漿液流出。

上述擴(kuò)脹囊袋設(shè)置為梨形，所述梨形擴(kuò)脹囊袋沿鋼管的長(zhǎng)度方向設(shè)置。由于雙向加固的預(yù)留煤柱讓壓變形后可能導(dǎo)致采空區(qū)一側(cè)的鉆孔增大，通過(guò)將擴(kuò)脹囊袋設(shè)置為梨形，在注漿后擴(kuò)脹囊袋起脹，該梨形擴(kuò)脹囊袋的梨尾處可以有效封閉鉆孔，既能提升預(yù)留煤柱的承載力，也能防止采空區(qū)內(nèi)的有害氣體溢出。

上述擴(kuò)脹囊袋采用高強(qiáng)度反滲透布。

上述注漿內(nèi)管和排氣管上分別設(shè)置有逆流閥。

上述前端板的前方設(shè)置有緊固頭，所述緊固頭與錨筋可拆卸連接。通過(guò)緊固頭將錨筋固定，以增強(qiáng)錨筋的緊固性和穩(wěn)定性。

上述鋼管與前端板間、所述鋼管和后端板間均為螺紋連接。通過(guò)將前端板和后端板分別安裝在鋼管前后兩端，錨筋從后端板的錨筋孔穿入到前端板的錨筋孔，注漿內(nèi)管和排氣管分別通過(guò)孔Ⅰ和孔Ⅱ穿入鋼管內(nèi)部，進(jìn)而對(duì)錨筋、注漿內(nèi)管和排氣管進(jìn)行固定和隔離。

本實(shí)用新型的有益效果可通過(guò)上述方案得出：1、本實(shí)用新型中，通過(guò)注漿內(nèi)管注漿，漿體由鋼管側(cè)壁上的注漿孔進(jìn)入擴(kuò)脹囊袋，擴(kuò)脹囊袋起脹并形成穩(wěn)定錨固體，實(shí)現(xiàn)了在沿空掘巷一側(cè)對(duì)預(yù)留煤柱進(jìn)行雙向加固，解決了巖體雙側(cè)同時(shí)施工造成預(yù)留煤柱不穩(wěn)定的困擾。2、預(yù)留煤柱采用本實(shí)用新型進(jìn)行雙向加固后，其在三向壓縮狀態(tài)下承載力將大幅度提高，大大增強(qiáng)護(hù)巷煤柱承載力和穩(wěn)定性；3、在注漿時(shí)，通過(guò)注漿外管向鉆孔內(nèi)注入封堵材料，能夠有效防止采空區(qū)內(nèi)瓦斯等有害氣體溢出，同時(shí)封堵材料強(qiáng)度低，不影響錨索發(fā)揮拉應(yīng)力，提高了施工作業(yè)的安全性。

由此可見(jiàn)，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步，其實(shí)施的有益效果也是顯而易見(jiàn)的。

附圖說(shuō)明：

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A向的剖視示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的應(yīng)用示意圖。

其中，1為采空區(qū)，2為預(yù)留煤柱，3為脹鎖式對(duì)穿錨索，4巷道掘進(jìn)方向，5為擴(kuò)脹囊袋，6為錨網(wǎng)噴支護(hù)，7為錨盤(pán)，8為逆流閥，9為錨筋，10為排氣管，11為注漿內(nèi)管，12為注漿外管，13為鎖緊環(huán)，14-1為后端板，14-2為前端板，15為鎖具，16為引導(dǎo)帽，17為緊固頭，18為注漿孔，19為鋼管，20為錨筋孔，21為孔Ⅰ，22為孔Ⅱ，23為自由段，24為錨固段。

具體實(shí)施方式：

為了更好地理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)解釋本實(shí)用新型的實(shí)施方式。

具體實(shí)施方式：本實(shí)用新型提供了一種沿空掘巷煤柱加固用脹鎖式對(duì)穿錨索，包括錨固段24和自由段23，自由段23包括至少一個(gè)錨筋9、注漿內(nèi)管11、注漿外管12和排氣管10，錨固段24包括引導(dǎo)帽16、中空的鋼管19、擴(kuò)脹囊袋5以及位于擴(kuò)脹囊袋5前后兩端的鎖具15。所述注漿內(nèi)管11、排氣管10延伸入所述鋼管19內(nèi)部，所述注漿外管12設(shè)置在所述擴(kuò)脹囊袋5的后側(cè)，所述錨筋9貫穿所述鋼管19內(nèi)部并與所述引導(dǎo)帽16相連接。所述注漿內(nèi)管設(shè)置有逆流閥8，以阻止?jié){液倒流，所述排氣管上設(shè)置有逆流閥8，以防止外部氣體進(jìn)入。

上述擴(kuò)脹囊袋5包覆在所述鋼管19的外周面上，并通過(guò)所述鎖具15在所述鋼管19的前后兩端進(jìn)行固定，所述鋼管19的側(cè)壁上設(shè)置有至少一個(gè)注漿孔18，所述注漿孔18與擴(kuò)脹囊袋5內(nèi)部相連通；擴(kuò)脹囊袋5設(shè)置為梨形，并采用高強(qiáng)度反滲透布或土工布，可承受1~2MPa的壓力。該梨形擴(kuò)脹囊袋5沿鋼管的長(zhǎng)度方向設(shè)置。由于雙向加固的預(yù)留煤柱讓壓變形后可能導(dǎo)致采空區(qū)1一側(cè)的鉆孔增大，通過(guò)將擴(kuò)脹囊袋5設(shè)置為梨形，在注漿后擴(kuò)脹囊袋5起脹，該梨形擴(kuò)脹囊袋5的梨尾處可以有效封閉鉆孔，既能提升預(yù)留煤柱的承載力，也能防止采空區(qū)1內(nèi)的有害氣體溢出。

上述鋼管19的前后兩端分別螺紋連接有前端板14-2和后端板14-1，所述前端板14-2和后端板14-1上分別設(shè)置有用以固定錨筋9的錨筋孔20，所述后端板14-1的中部還設(shè)置有用以固定注漿內(nèi)管11的孔Ⅰ21和用以固定排氣管10的孔Ⅱ22。在本實(shí)施例中，錨筋從后端板的錨筋孔20穿入到前端板14-2的錨筋孔20，注漿內(nèi)管11和排氣管10分別通過(guò)孔Ⅰ21和孔Ⅱ22穿入鋼管19內(nèi)部，進(jìn)而對(duì)錨筋9、注漿內(nèi)管11和排氣管10進(jìn)行固定和隔離。上述前端板14-2的前方設(shè)置有緊固頭17，所述緊固頭17與錨筋9可拆卸連接。通過(guò)緊固頭17將錨筋9固定，以增強(qiáng)錨筋9的緊固性和穩(wěn)定性。

上述前端板14-2的前方和后端板14-1的后方分別設(shè)置有鎖具15，將擴(kuò)脹囊袋5包覆在鋼管的外周面后，通過(guò)鎖具15進(jìn)行固定，對(duì)接口部位進(jìn)行進(jìn)一步密封，防止?jié){體泄漏。

鉆孔位于新掘巷道一側(cè)的端口處設(shè)置有鎖緊環(huán)13和錨盤(pán)7。鎖緊環(huán)13、錨盤(pán)7由非金屬材料制成，鎖緊環(huán)13用于封堵鉆孔，防止采空區(qū)1漏風(fēng)，錨盤(pán)7用于阻止鉆孔內(nèi)漿液流出。

在沿空掘巷工作中，上區(qū)段回采工作面采煤工作結(jié)束后，即開(kāi)展下區(qū)段回采工作面沿空掘巷施工，巷道掘進(jìn)后，在掘進(jìn)擾動(dòng)作用下，圍巖應(yīng)力重新分布，采空區(qū)1變形、垮落相對(duì)穩(wěn)定后，通過(guò)該脹鎖式對(duì)穿錨索3對(duì)煤柱進(jìn)行加固。在沿空掘巷側(cè)向預(yù)留煤柱的預(yù)定位置開(kāi)設(shè)鉆孔，鉆孔貫穿預(yù)留煤柱2，并將該脹鎖式對(duì)穿錨索3放入鉆孔中，使得擴(kuò)脹囊袋位于采空區(qū)一側(cè)的鉆孔中，通過(guò)注漿內(nèi)管11向擴(kuò)脹囊袋內(nèi)注漿，氣體由排氣管10排出，漿體由注漿內(nèi)管11進(jìn)入鋼管19并通過(guò)鋼管19側(cè)壁的注漿孔18進(jìn)入擴(kuò)脹囊袋5內(nèi)，擴(kuò)脹囊袋5起脹，擠壓采空區(qū)1側(cè)周?chē)閴K巖體形成如圖1所示的膨脹性囊袋承載體，并可提供有效的錨固力。注漿時(shí)，通過(guò)注漿外管12向鉆孔內(nèi)注入封堵材料，以防止采空區(qū)1內(nèi)的有害氣體溢出。當(dāng)排氣管10有穩(wěn)定的漿液流出后，可停止注漿，并將各管口封閉。

本實(shí)用新型提出的脹鎖式對(duì)穿錨索能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)留煤柱的雙向加固，只在預(yù)留煤柱的一側(cè)進(jìn)行施工就能完成，既解決了煤柱雙向加固時(shí)采空區(qū)封閉的困擾，也解決了巖體雙側(cè)同時(shí)施工造成預(yù)留煤柱不穩(wěn)定的困擾。預(yù)留煤柱雙向加固后對(duì)頂板的承載力大幅度提高，大大增強(qiáng)了護(hù)巷煤柱承載力和穩(wěn)定性，沿空掘巷更容易實(shí)現(xiàn)，具有廣泛的實(shí)用價(jià)值。

上述說(shuō)明并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。