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申请/专利权人：徐州矿务集团有限公司;中国矿业大学;江苏国能深井安全开采科技有限公司;平凉新安煤业有限责任公司

摘要：本发明公开了一种多次扰动下煤巷顶板多层位分次定长注浆装置及锚固方法，尤其适用于发生整体下沉、两帮移近及底鼓严重的多次采掘扰动巷道围岩控制领域。利用顶板视频探测装备实现对多次扰动后顶板浅部到深部的裂隙离层破碎带探测，以一种可实现分次定长注浆的锚环套、猫爪套与分区域进浆管装置为基础，与钢绞线相结合，实现对多次扰动巷道多层位分次分区域注浆加固。使得锚索具有一定初锚力的同时，又能对顶板多层位离层裂隙区域进行分次注浆加固，最终实现多次扰动大变形煤巷的围岩稳定性控制。该锚固装置及其锚固方法具有结构简单、操作方便成本低廉及应用效果显著的特点。

主权项：1.一种多次扰动下煤巷顶板多层位分次定长注浆装置，其特征在于：它包括注浆锚索杆体（5-8），注浆锚索杆体（5-8）尾部设有注浆锚索托盘（5-1）和锁具（5-2），注浆锚索杆体（5-8）上设有多个位置可调的精准注浆装置（5-4），最接近注浆锚索杆体（5-8）端部的精准注浆装置（5-4）前端即为端部树脂锚固段（5-5），所述精准注浆装置（5-4）包括设置在注浆锚索杆体（5-8）上的锚爪套（5-6）和锚环套（5-7），其中锚环套（5-7）设置在锚爪套（5-6）前端，锚爪套（5-6）和锚环套（5-7）之间的注浆锚索杆体（5-8）上设有正对裂隙带的注浆锚索出浆口（5-3），注浆锚索杆体（5-8）内设有与注浆锚索出浆口（5-3）位置连接的分次分区域中空进浆管（5-9），分次分区域中空进浆管（5-9）与设置在注浆锚索杆体（5-8）尾端的注浆管封孔螺母（5-10）连接；所述的分次定长注锚固装置根据精准注浆装置（5-4）的数量设置出浆口（5-3），出浆口（5-3）设置在精准注浆装置（5-4）之间，注浆锚索杆体（5-8）尾端设有与出浆口（5-3）数量相等的进浆口（5-9-2），注浆锚索杆体（5-8）内设有用与出浆口（5-3）相等数量的分次分区域中空进浆管（5-9）；中空进浆管（5-9）包括设置在注浆锚索杆体（5-8）内的中空注浆管（5-9-1）、进浆管封孔螺母（5-9-3）、多个止浆圆盘（5-9-5）、分区段进浆管（5-9-6），中空注浆管（5-9-1）内部有6个以上圆盘放置槽（5-9-4），用于安装6个以上止浆圆盘（5-9-5），根据止浆圆盘（5-9-5）区域位置功能不同，布置有分区段进浆管（5-9-6），其与止浆圆盘（5-9-5）连接采用焊接方式，分区段进浆管（5-9-6）尾部进浆口（5-9-2）处安设进浆管封孔螺母（5-9-3），其中所有的止浆圆盘（5-9-5）与精准注浆装置（5-4）的位置匹配；多次扰动下煤巷顶板多层位分次定长注浆锚固方法，步骤如下：a利用钻孔窥视仪探测不同时期巷道（1）顶板围岩裂隙发育位置、范围及裂隙扩展深度，划定顶板中掘进扰动裂隙带（2）、一次回采扰动裂隙带（3）及二次回采扰动裂隙带（4）；若存在三层裂隙带以上情况：在近距离多煤层后置位煤层开采时，巷道掘进初期对顶板进行窥视探测，勘察其受附近煤层开采扰动的裂隙发育状况，之后分别在本煤层开采一次、二次回采扰动时进行裂隙发育带窥视，最终得出三次以上扰动下，顶板的多层裂隙发育带信息；b利用钻孔窥视仪探测掘进扰动期间巷道顶板中掘进扰动裂隙带（2）的裂隙扩展深度L1、一次回采扰动裂隙带（3）的裂隙扩展深度L2，二次回采扰动裂隙带（4）的裂隙扩展长度L3，测定深部裂隙带深度L4，确定注浆锚索长度L=L4+2m；若存在三层裂隙带以上情况：则近距离煤层群后置位煤层开采时，受附近煤层掘进、一次、二次回采扰动所产生的裂隙带分别命名为L1、L2、L3，将本煤层掘进、一次、二次回采扰动所产生的裂隙带分别命名为L4、L5、L6，测定最深部扰动裂隙带深度L7，确定注浆锚索长度L=L7+2m.c利用钻孔窥视仪探测掘进扰动期间巷道顶板中掘进扰动裂隙带（2）的裂隙扩展深度L1、一次回采扰动裂隙带（3）的裂隙扩展深度L2，二次回采扰动裂隙带（4）的裂隙扩展长度L3，将注浆锚索出浆口置于裂隙扩展的居中位置，依据裂隙带发育不同位置，加工中空注浆管（5-9-1）的圆盘放置槽（5-9-4）并依次安装止浆圆盘（5-9-5）分区段进浆管（5-9-6）进浆管封孔螺母（5-9-3）及注浆管封孔螺母（5-10）；通过调节锚爪套（5-6）和锚环套（5-7）的位置，确定顶板中掘进扰动裂隙带（2）的掘进扰动注浆区域（5-9-7）长度L5=L1+0.3m，一次回采扰动裂隙带（3）的一次回采扰动注浆区域（5-9-8）长度L6=L2+0.3m，二次回采扰动裂隙带（4）的二次回采扰动注浆区域（5-9-9）长度L7=L3+0.3m；d施工注浆锚索钻孔，因注浆材料与现场工程地质条件不同，分次多层位锚注装置直径大小也不同，定义为多层位分次注浆锚索直径范围22~32mm，在掘进期间向顶板施工钻孔直径为26~38mm，并依次放入锚固剂、分次多层位注浆锚索，利用锚杆钻机安装分次多层位注浆锚索，采用张拉机具对多层位注浆锚索张拉预拉力200kN；e煤巷掘进期间，在滞后迎头20~50m待掘进扰动稳定后，对分次注浆锚索的掘进扰动注浆区域（5-9-7）实施注浆，注浆完毕后，依次安装进浆管封孔螺母（5-9-3）与注浆管封孔螺母（5-10）；在巷道经受临近工作面回采时，滞后回采工作面50~100m，对一次回采扰动注浆区域（5-9-8）实施注浆，注浆完毕后，依次安装进浆管封孔螺母（5-9-3）与注浆管封孔螺母（5-10）；在巷道经受二次回采扰动时，滞后回采工作面50~100m，对二次回采扰动注浆区域（5-9-9）实施注浆，注浆完毕后，依次安装进浆管封孔螺母（5-9-3）与注浆管封孔螺母（5-10）；以此完成对多次扰动煤巷围岩多层位离层破碎带实现定长注浆加固。

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