技术摘要：
本发明公开了一种深部让压支护用Ⅲ型增阻变形锚索及装配和工作方法,它是在一个抗拉套管内间隔设置前后两个锚索，前端锚索和后部锚索的外端分别从抗拉套管的两端露出后，分别锚固在孔底和孔口；在前端锚索的尾部套设有楔形挤压锚滑动体，在尾部锚索的前端套设有带有外螺  全部
背景技术：
随着前部资源枯竭，深部开采是必然趋势。进入深部以后，围岩受高地压、强流变 与易扰动等影响，深部巷道支护、特别是千米深井巷道支护难度明显加大，常规支护方法无 法保持巷道稳定，频繁返修导致支护成本不断加大。实践表明，深部巷道支护既要提高承载 力又要适度让压，这样才能达到支护稳定且经济的效果。通过人为控制巷道变形(即让压) 会降低作用在支护体上的荷载，常用的让压支护包括U型钢可缩支架和可变形锚杆(索)。U 型钢可缩支架属于被动支护，让压能力有限，同时存在卡缆自锁无法可缩的问题，不是达到 深部支护的可缩性要求。传统锚杆锚固段浅，往往整体处在围岩变形范围内，同时允许巷道 围岩变形一般低于200mm，不能满足深部围岩大变形，也不适合做让压支护结构。锚索锚固 深度大，处于围岩小变形范围内，同时支护承载力高，适合做让压支护结构。目前已经研发 出多种恒阻变形锚索结构，但存在一些共性缺点：其一让压结构尺寸太大，一方面增大了钻 孔困难，另一方便锚索尾部直径大，传统锁具托盘不配套，需要特殊加工，适应性差，成本 高；其二锚索恒阻，强流变易扰动往往导致围岩荷载持续增加，恒阻不能有效控制围岩变 形，需要增阻控制围岩变形；其三深部支护围岩荷载并非全断面均匀分布，而是大小不均， 采用增阻让压结构，可以使围岩荷载大位置的发挥较高支护力，围岩荷载小的位置发挥较 小的支护力，如此可使围岩变形较为均匀，保证巷道使用安全。因此研发一种增阻变形锚索 结构，且锚索尾部结构与现有锚索通用。
技术实现要素：
本发明的目的是提供深部让压支护用Ⅲ型增阻变形锚索及其施工方法，实现深部 支护中围岩控制变形条件下的协同稳定。增阻变形锚索可有效解决深部支护围岩不稳定、 非连续和非线性大变形问题，有利于巷道协同稳定，缓解围岩荷载不均匀造成的关键位置 破坏，延长支护结构服务年限，保证支护结构在强流变和扰动荷载作用下的长期稳定，适用 于深部支护和深部采动支护。 本发明同时提供这种增阻变形锚索的装配以及工作方法。 为达到上述目的，本发明深部让压支护用Ⅲ型增阻变形锚索，主要包括抗拉套管、 前端锚索、尾部锚索、让压环和增阻套箍，其中： 所述的抗拉套管设在钻孔中，所述的增阻套箍紧固在抗拉套管外壁上，在抗拉套 管内壁加工有内螺纹； 所述的前端锚索和尾部锚索间隔设在抗拉套管内，前端锚索和尾部锚索的外端分 别从抗拉套管的两端露出后，分别锚固在孔底和孔口；在前端锚索的尾部套设有楔形挤压 锚滑动体，在尾部锚索的前端套旋上带有外螺纹的挤压锚固定体，要求楔形挤压锚滑动体 4 CN 111594244 A 说　明　书 2/5 页 和锯齿形挤压锚固定体在工作时与各自的锚索体之间不能产生位移； 所述的让压环是一个筒状让压环，让压环内壁为锯齿状，让压环外壁带有外螺纹， 通过外螺纹旋进抗拉套管中，从而包围在前端锚索外壁上，要求让压环的材质硬度要小于 楔形挤压锚滑动体的材质硬度，同时让压环的最小内径至少要小于楔形挤压锚滑动体的最 大外径，以保证锚索拉力达到一定量级后，让压环的锯齿被磨损变薄，使得楔形挤压锚滑动 体越过让压环沿着抗阻套管产生相对移动实现让压； 所述的托盘和锁具用于将尾部锚索固定在孔口端。 进一步：为了进一步固定尾部锚索，在抗拉套管内孔口端嵌入限位块。 进一步：所述的增阻套箍为多级，多级增阻套箍间隔设在抗拉套管外壁上。优选 的，从孔口往孔底方向，多级增阻套箍的厚度是依次增大的，也就是说越接近孔底，增阻套 箍的厚度越大。所述的增阻套箍可以为钢环，也可以为缠绕在抗拉套管上的限位复合增强 塑料布(简称FRP布)，包括CFRP布、GFRP布或丙纶纤维布等。 需要说明的是，本发明所述的孔口端和孔底端指的是锚索结构在使用时相应端部 处在钻孔中的位置。 上述深部让压支护用Ⅲ型增阻变形锚索的装配方法是： 第一步：先将让压环置从抗拉套管孔底端旋入抗拉套管中相应位置； 第二步：将带有楔形挤压锚滑动体的前段锚索从抗拉套管孔口端置入后，穿过让 压环从抗拉套管孔底端露出； 第三步：将尾部锚索挤压锚固定体的一端从抗拉套管的孔口端旋转拧入抗拉套管 内，使抗拉套管与尾部锚索牢固连接；此后再向抗拉套管内挤入限位块，进一步固定尾部锚 索，保证尾部锚索始终不会脱出抗拉套管； 第四步；在抗拉套管外壁缠绕增阻套箍，至此整个锚索装配结束。 本发明深部让压支护用Ⅲ型增阻变形锚索的工作方法是： 第一步：在需要支护的巷道围岩深部钻孔； 第二步：往孔底送入锚固剂，将装配好的支护结构置入钻孔中，使得前端锚索的露 出端锚固在围岩深部中，尾部锚索前端在围岩浅部，尾部锚索露出端通过托盘和锁母固紧 在孔口； 第三步：当围岩膨胀发生变形时，挤压钻孔跟着变形，前段锚索抗拉力来自于抗拉 套管内的锯齿状让压环和楔形挤压锚滑动体相对滑动产生的摩擦力、抗拉套管在变形时产 生的收缩应力和增阻套箍的套箍力，三种力最终传递到抗拉套管上，通过抗拉套管拉力传 递给锚索，当尾部锚索拉力超过锯齿状让压环和楔形挤压锚滑动体相对滑动产生的摩擦 力、抗拉套管在变形时产生的收缩应力和增阻套箍的套箍力时，尾部锚索带动抗拉套管随 钻孔变形朝着孔口端外移，让压环也随抗拉套管移动，当让压环和楔形挤压锚滑动体接触 时，让压环的锯齿被磨损变薄，楔形挤压锚滑动体就会沿抗拉着套管产生相对滑动，并使套 管发生形变，楔形挤压锚滑动体从变形扩大后的让压环中越过实现可缩让压，通过调节相 邻增阻套箍的间距与锯齿状让压环的大小，控制单次让压量，一般控制在20～40cm，四级增 阻让压共有三次让压量，合计60～120cm。 本发明的优点在于： (1)增阻变形锚索具有良好的可缩性能，可使深部围岩适度让压降低作用在支护 5 CN 111594244 A 说　明　书 3/5 页 结构上的围岩荷载。 (2)增阻变形锚索的支护力随着整体结构的伸长变形逐渐增大，以抵御更高的围 岩荷载，当围岩荷载集聚超过现有支护力时，锚索会继续伸长变形，同时支护力再次增加， 在这个过程中围岩变形始终在控制变形范围内。 (3)传统的锚杆只能深入岩石1～2m，这样在围岩发生较大的变形之后锚杆的支护 将会失效，再次进行支护所需的成本将会更高，而且也不安全。而本发明锚索在初期施工时 打入岩体中6～8m，伸长变形能力在0.6～1.2m，若围岩变形超过锚索伸长能力，此后可以进 行围岩破壁卸压，如此漏出锚索可伸长段装置，截掉锚索伸长段，围岩内部剩余锚索长度可 以在围岩破壁卸压后的充当二次支护结构使用。 (4)本发明提供的深部卸压支护用增阻变形锚索，具有结构尺寸小，适应性好，成 本低，能有效控制围岩变形的特点，可有效解决深部支护围岩不稳定、非连续和非线性大变 形问题，有利于巷道协同稳定，缓解围岩荷载不均匀造成的关键位置破坏，延长支护结构服 务年限，保证支护结构在强流变和扰动荷载作用下的长期稳定，具有广泛的实用价值和经 济价值。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，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是本发明Ⅲ型增阻变形锚索实施例结构示意图； 图2是图所示的Ⅲ型增阻变形锚索一级变形后示意图； 图3是图1的尾部锚索固定结构示意图。 图中： 1-锁具； 2-托盘； 3-岩壁； 4-尾部锚索，4-1-挤压锚固定体，4-2-尾部锚索前端； 5-抗拉套管，5-1-限位块，5-2-让压环，5-3-①-一级增阻套箍，5-3-②-二级增阻 套箍，5-3-③-三级增阻套箍，5-3-④-四级增阻套箍； 6-前段锚索，6-1-前段锚索后端，6-2-楔形挤压锚滑动体； 7-内螺纹。