[实用新型]弹簧式锚杆

说明书

技术领域

本实用新型设计一种锚杆，特别是一种弹簧式锚杆，应用于矿井深部巷道及硐室围岩的支护。

背景技术

近年来，随着我国各个矿区开采年限的增加，各个矿区的浅部煤炭资源日益枯竭，矿区的开采深度继而不断增加。然而随着矿区开采深度的不断增加，地应力也在不断的增大，这使得煤岩巷道和硐室的支护变得更加困难。

我国煤矿现在对巷道进行支护时，绝大部分采用的是锚杆支护。现有锚杆的杆体采用钢铁材料制成，锚杆自身的延伸性低，甚至为不可延伸，故其在极限应力状态下只发生微小变形继而断裂，而被支护的巷道或硐室围岩也由于锚杆支护只能发生微小的变形，因此，现有的锚杆在支护煤矿深部巷道或硐室时，在极限应力状态下不能适量地释放能量，容易发生突然折断，锚杆突然折断会使巷道或硐室突然失去支护，发生顶板冒落、巷道偏帮，甚至发生锚杆的托盘和固定螺母被突然抛出后伤人致死的危险事故，严重危害了工人的人身安全，影响了煤矿的安全生产。以上为现有技术的不足。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种弹簧式锚杆，该锚杆在保证对巷道或硐室围岩的支护作用前提下，增强了锚杆的可变形性能，能够防止锚杆突然折断，并提高巷道或硐室的自身承载能力，因此避免了巷道或硐室发生顶板冒落、巷道偏帮，甚至发生锚杆的托盘和固定螺母被抛出后伤人致死的危险事故。

本实用新型的目的可以通过下述技术方案来实现：

本弹簧式锚杆，包括锚杆体、托盘和固定螺母，其特征是：还包括高强度弹簧和卡簧座，高强度弹簧和卡簧座安装在托盘和固定螺母之间的锚杆体上，高强度弹簧一端安装在卡簧座内的上部阶梯孔内，另一端紧压在托盘的底部。

本实用新型所述卡簧座为圆柱体形座，其内部中间位置设有相互连通的上部、下部两个阶梯孔，且上部阶梯孔的直径大于下部阶梯孔的直径。

本实用新型的优点是：1）该弹簧式锚杆结构简单，安装、使用方便；2）在保证对巷道或硐室围岩的支护作用前提下，增强了锚杆的可变形性能，在锚杆体的受力达到应力极限之前，通过高强度弹簧的压缩变形而使被支护围岩发生适当的变形，释放一定的能量，通过释放这部分能量使得围岩作用到锚杆上的作用力相比之前变小，这样既能保证锚杆对围岩的支护作用，也避免了锚杆突然折断，同时提高了巷道或硐室的自身承载能力，因此能够避免巷道或硐室发生顶板冒落、巷道偏帮，甚至发生锚杆的托盘和固定螺母被抛出后伤人致死的危险事故；3）根据高强度弹簧被压缩的量可以粗略判断支护点的围岩应力大小，起到一种预示该支护点支护应力大小的作用，高强度弹簧被压缩量越大，证明该支护点的围岩应力越大，发生事故的可能性就越大，因此有报警的作用，以便相应采取相关治理措施，防止锚杆突然折断、巷道或硐室发生顶板冒落或巷道偏帮、锚杆的托盘和固定螺母被抛出后伤人等煤矿事故的发生。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是卡簧座的主视结构示意图；

图3是卡簧座的俯视结构示意图。

图中：6、钻孔周围被支护的围岩；9、钻孔。

具体实施方式

如图1-3所示，本弹簧式锚杆，包括锚杆体1、托盘4和固定螺母5，其特征是：还包括高强度弹簧2和卡簧座3，高强度弹簧2和卡簧座3安装在托盘4和固定螺母5之间的锚杆体1上，高强度弹簧2一端安装在卡簧座3内的上部阶梯孔内，另一端紧压在托盘4的底部。

如图2、3所示，所述卡簧座3为圆柱体形座，其内部中间位置设有相互连通的上部、下部两个阶梯孔7、8，且上部阶梯孔7的直径大于下部阶梯孔8的直径。

该弹簧式锚杆在使用时，调整固定螺母5和卡簧座3的位置，压缩高强度弹簧2到一定位置，托盘4和进入钻孔9深部的锚杆体1就形成了对围岩的支护结构，并可以达到支护要求的预支护力，从而完成初期支护任务；随着锚杆支护时间的增加，巷道或硐室上部围岩作用在被锚杆支护得围岩上的应力在逐渐增加，锚杆所受的力也在逐渐增加，这时锚杆会通过托盘4把力作用在高强度弹簧2上，压缩高强度弹簧2，托盘4和被锚杆支护得围岩也会随着高强度弹簧2的压缩向外移动，达到延伸锚杆的作用，同时，释放一定的能量防止围岩和锚杆发生破坏，保护了锚杆，也提高了巷道或硐室的自身承载能力。