[发明专利]一种外锚式矿用锚柱及其施工方法

说明书

技术领域

本发明属于煤矿采煤工程领域，具体涉及一种外锚式矿用锚柱及其施工方法。

背景技术

沿空留巷巷旁支护采用木垛、密集支柱、矸石袋、料石砌墙或混凝土连续墙作为支撑。临时支护还要采用单体柱。单体柱价格昂贵不能作为一次性支护材料使用，其他形式的巷旁支护又不能解决墙体及时对顶板施加主动支撑力。而没有及时主动的支撑在一些情况下容易导致顶板冒落会严重影响生产和安全。而沿空留巷隔离墙要能够很好的适应高效回采作业就必须要具有一定初撑力的支撑构件。

发明内容

本发明的目的是在于针对现有技术的不足，提供一种结构简单，施工速度快，劳动效率高的具有一定主动支撑功能并兼做临时支护的外锚式矿用锚柱及其施工方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种外锚式矿用锚柱，其特征在于由外层的外活塞（2）与设置在外活塞内的内活塞（1）及其附属件构成，所述内活塞（1）的顶端设置上承压板（4-1），上承压板（4-1）顶部设置有摩擦尖（6-1），上承压板（4-1）顶部连接巷道顶板（5-1）；内活塞（1）底部设有活塞密封件（8）;所述外活塞（2）底端设置有下承压板（4-2），底端设置有摩擦底尖（6-2），下承压板（4-2）底部连接巷道底板（5-2），外活塞（2）顶端与内活塞（1）接触部分设置有恒阻锁紧件（7），内活塞（1）设置有泄压阀（11）以及充填胶凝材料或水（9），外活塞（2）下端设置有注浆孔（10）,内活塞（1）顶部设有削弱区（12），外活塞（2）底部设有削弱区（12）。

所述外活塞（2）与内活塞（1）内层填充有胶凝材料或水（9）。

所述外活塞（2）上端设置有一个拉环（14）。

所述上承压板（4-1）设置有用于锁紧的顶锚栓（3-1），下承压板（4-2）设置有用于锁紧的地锚栓（3-2）；上承压板（4-1）或下承压板（4-2）分别为矩形、三角形、多边形、圆形和椭圆形中的一种。

所述上承压板（4-1）或下承压板（4-2）上最少有一个锚栓孔，孔径15mm-33mm。

所述上承压板（4-1）与内活塞（1）连接方式为铰接或固定连接。

所述摩擦尖（6-1）或摩擦底尖（6-2）的数量不少于2个，摩擦尖（6-1）在上承压板（4-1）边缘10mm以内的任何位置，摩擦底尖（6-2）在下承压板（4-2）边缘10mm以内的任何位置。

所述削弱区分别分布在内活塞（1）和外活塞（2）距端头50-300mm位置处，形状为波浪或螺旋状，长度为50-500mm。

一种外锚式矿用锚柱进行施工的方法，其特征在于包括以下步骤：

（一）、首先先将锚柱直立在设计位置，连接压力泵到注浆孔（10）；

（二）、灌注泵注胶凝材料或水（9）顶升内活塞（1），顶升到位后通过外活塞恒阻锁紧件（7）固定内活塞（1）的位置；

（三）、分别在上承压板（4-1）和下承压板（4-2）的锚栓孔内钻孔并分别安装顶锚栓（3-1）和地锚栓（3-2），完成安装。

当外活塞（2）上端设置有一个拉环（14）时，步骤（三）完成后， 穿过拉环（14）斜向拉出钢丝（13）并固定于巷道底板（5-2），完成安装。

本发明与现有技术相比具有以下优点。

1)    矿用锚柱结构简单，使用方便。

2)  利用本发明能够将顶板和底板锚固在一起形成锚固和支撑双重作用。

3) 适应于沿空留巷施工的隔离墙预支撑，尤其适合于急倾斜煤层的沿空留巷隔离墙。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

附图标记说明:

1—内活塞；

2—外活塞；

3-1—顶锚栓；

3-2—地锚栓；

4-1—上承压板； 

4-2—下承压板；

5-1—巷道顶板； 

5-2—巷道底板；

6-1—摩擦尖；

6-2—摩擦底尖;

7—外活塞恒阻锁紧件；

8—活塞密封件；

9—胶凝材料或水；

10—单向阀；

11—泄压阀；

12—削弱区；

13—钢丝；

14—拉环。

具体实施方式