[发明专利]煤矿锚杆高预紧力无损伤自动快速施加方法

权利要求书

1.一种煤矿锚杆高预紧力无损快速施加方法，其特征在于，首先安装煤矿锚杆高预紧力无损快速施加装置，所述的煤矿锚杆高预紧力无损快速施加装置包括液压千斤顶、中盖和顶盖，液压千斤顶由两外缸(1)、两内缸(2)和两底座(16)构成，两内缸(2)套在两外缸(1)内部，两外缸(1)套在两底座(16)内，一底座(16)柱体外侧有进油口(7)，两底座(16)之间通过油管(5)连接在一起，中盖(3)套装并密封在两外缸(1)顶部，中盖(3)柱体外侧有与进油口(7)相对应的出油口(8)，中盖(3)内部设有锁具腔(6)，锁具腔(6)内有锁片(13)、弹簧(14)和中空螺母(15)，顶盖(4)两侧的中空结构套装在两内缸(2)的顶部，顶盖(4)柱体外侧有顶盖进油口(9)和顶盖出油口(10)，顶盖(4)两侧的中空结构与内缸(2)连接，顶盖(4)中间内部为下大上小成阶梯状结构的圆形腔体，圆形腔体内安装有中空液压马达(12)和中空螺帽(11)；再利用煤矿锚杆高预紧力无损快速施加装置，按以下步骤进行：

第一步，向煤岩体钻打锚杆孔(20)、放入树脂锚固剂(22)进行搅拌，使锚杆(21)在锚杆孔(20)内端部锚固；

第二步，安装球形托盘(18)、拧紧锚杆螺母(19)，球形托盘(18)与顶盖(4)中间上部倒立的圆锥体相连，锚杆螺母(19)将锚杆(21)固定住，安装一定数量锚杆(21)后集中施加高预紧力；

第三步，液压千斤顶的进油口(7)、出油口(8)和中空液压马达(12)的进油口(9)、出油口(10)分别与风动油泵进油口和出油口通过高压软管连接，并接通风动油泵的供风管路；

第四步，将煤矿锚杆高预紧力无损快速施加装置推入锚杆(21)尾部，并顶紧球形托盘(18)，开动风动油泵，打开液压千斤顶的进油阀，中盖(3)内部的锁具锁紧锚杆(21)尾部杆体，随着油压的不断增大，两内缸(2)逐渐伸出两外缸(1)，带动顶盖(4)顶压球形托盘(18)，同时锚杆(21)向外被张拉，球形托盘(18)与锚杆螺母(19)之间将逐渐分离；

第五步，打开中空液压马达(12)的进油阀，使得中空液压马达(12)带动内部中空螺帽(11)旋转，中空螺母(11)带动锚杆螺母(19)快速旋转，把锚杆螺母(19)拧紧，实现锚杆(21)张拉状态下高度预紧。

2.根据权利要求1所述的煤矿锚杆高预紧力无损快速施加方法，其特征在于，所述的液压千斤顶的两外缸(1)、两内缸(2)、两底座(16)、中盖(3)之间的组装均通过密封件密封，两内缸(2)在两外缸(1)内上下自由滑动，液压油通过进油口(7)进入一外缸内，并通过油管(5)进入另一外缸内，在高压油的作用下，推动两内缸(2)向上移动，给外界提供一个推力，打开回油阀，液压油从出油口(8)流出，两内缸(2)向两外缸(1)内缩进，使千斤顶回程。

3.根据权利要求1所述的煤矿锚杆高预紧力无损快速施加方法，其特征在于，所述的中盖(3)呈中间大两头小且对称的扁柱体结构，内部有输油通道，一外缸内的液压油通过此通道进入出油口(8)，使得两侧内部的液压油均通过出油口(8)排出。

4.根据权利要求1所述的煤矿锚杆高预紧力无损快速施加方法，其特征在于，所述的锁具腔(6)位于中盖(3)的中部，为上部圆锥形下部圆柱形的腔体，下部圆柱形腔体有内螺纹，与中空螺母(15)外螺纹固定连接在一起，中空螺母(15)上部依次设有弹簧(14)和锁片(13)，锁片(13)沿锁具腔(6)均布有三片，锁片(13)截面呈直角梯形，垂直一面有锁牙，锚杆尾部穿入锁片(13)，在外力向外拉动锚杆时，锁片(13)与锚杆尾部一起向上移动，而上部圆锥形的腔体限制了锁片向四周移动，进而锁片(13)在锁紧锚杆尾部。

5.根据权利要求1所述的煤矿锚杆高预紧力无损快速施加方法，其特征在于，所述的顶盖(4)中间下部的圆形腔体内嵌装有中空液压马达(12)，中空液压马达(12)进油口与顶盖进油口(9)密封连接，中空液压马达(12)出油口与顶盖出油口(10)密封连接，高压油由顶盖进油口(9)进入中空液压马达(12)内，由顶盖出油口(10)排出，所产生的压力差带动中空液压马达(12)转子旋转，所述的顶盖(4)中间上部腔体呈倒立的圆锥体，与球形托盘(18)相匹配。

6.根据权利要求1所述的煤矿锚杆高预紧力无损快速施加方法，其特征在于，所述的螺帽(11)呈上大下小的中空圆柱形，螺帽(11)中部嵌入中空液压马达(12)内，螺帽(11)与中空液压马达(12)一起转动，在千斤顶回油后，两内缸(2)带动顶盖(4)向中盖(3)移动，螺帽(11)的下部便压入中盖(3)的锁具腔内(6)，锁具腔(6)内的锁片(13)便被向下推移，进而将锁紧的锚杆尾部与锁片(13)分离，螺帽(11)上部为六棱槽，与锚杆螺母(19)相配应，并与锚杆螺母(19)有1~2mm的间隙。