[发明专利]一种矿用化学锚索退锚装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿用化学锚索退锚装置及方法，尤其适用于巷道的退锚作业。

背景技术

煤巷锚杆索支护是我国普遍采用的支护方式，其具有操作简便、支护效果好等优点，但也会造成工作面端头较大面积悬顶，导致端头瓦斯积聚，这给顶板与瓦斯管理带来极大的隐患。因而如何保证顶板在工作面推过前不垮落，在工作面推过后及时垮落是煤巷支护亟需解决的问题。为此，采煤作业过程中经常进行退锚作业。

目前普遍采用机械式退锚，主要存在以下问题：退锚后顶板随即失去锚固力，易发生冒顶；退锚过程生拉硬拽，加大冒顶风险；退锚效果差，效率低，锚索脱皮频发；退锚设备较重，不易操作，成本较高，使用受限。因此亟需提出一种新型退锚装置和方法，解决上述难题。

发明内容

技术问题：本发明的目的是针对现有机械式退锚方法的缺陷，提出了一种矿用化学锚索退锚装置及方法，利用化学锚索人为控制锚固体失效时间，从而达到安全退锚的效果。

技术方案：本发明的矿用化学锚索退锚装置，包括穿套在锚索外露段上的锁具和托盘，所述的锁具和托盘之间设有特制锚环，所述特制锚环的径向开有上下不对称的两个导流孔，上部的一个导流孔内设有导流管，导流管与设在顶板上的药包相连接，药包内装有浓度为5～12mol/L的混合酸液；所述的导流管上设有节流阀。

使用上述装置的矿用化学锚索退锚方法，包括如下步骤：

a.在地面制备与导流管相连接的药包和特制锚环；

b.安装锚索时，将特制锚环安装在锁具与托盘之间，其它工序与锚索安装工序相同；

c.工作面回采时，滞后液压支架立柱一个截深，将药包固定在锚索托盘外部的顶板上；

d.将导流管的一端与特制锚环上部的导流孔相连接；药包中的酸液在重力作用下自流，经导流管、特制锚环上部的导流孔进入锚索和特制锚环的空隙中，对锚索进行腐蚀；反应过的废液通过特制锚环下侧的导流孔流出；

e.在滞后液压支架立柱0.5m处安设警示线，禁止人员越过，防止药包中的混合酸液滴落危害工人健康；

f.锚索被酸液腐蚀后，抗拉强度大大降低，之后利用滞后采动压力，实现退锚；

g.待液压支架向前推进一个截深，重复c、d、e，直至完成整个工作面的回采。

所述药包的体积为100～500mL，药包的高度与锚索托盘高度相同。

所述药包内的酸液盐酸、硝酸或硫酸溶液。

所述特制锚环外径比锚索锁具外径大5～30mm，内径比锚索直径大5～10mm。

通过调节节流阀设定酸液流速，控制锚索腐蚀的失效时间为1～12小时之间。

有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下优点：

1.利用强酸快速腐蚀锚索，弱化锚索的抗拉强度。之后利用滞后采动压力，达到破坏锚索的效果，节省强酸用量，而且工人退锚作业环境更为安全；

2.可以通过控制酸液浓度或流速，实现锚索失效时间的可控；

3.退锚环较锁具直径大，减小锁具对托盘的应力集中，改善托盘的受力环境；

4.本发明结构简单，易于操作，降低了劳动强度，简化了退锚施工工艺，易于推广。

附图说明

图1是本发明锚索剖视结构示意图；

图2(a)是本发明特制锚环的俯视图；

图2(b)是本发明特制锚环的剖面图。

图中：1-锚索；2-药包；3-导流管；4-节流阀；5-导流孔；6-锁具；7-特制锚环；8-托盘；9-顶板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：

本发明的矿用化学锚索退锚装置，主要由药包2、导流管3、流阀4、锁具6、特制锚环7和节托盘8组成。锁具6和托盘8穿套在锚索1外露段上，所述的特制锚环7设在锁具6和托盘8之间，所述特制锚环7的径向开有上下不对称的两个导流孔5，上部的一个导流孔5内设有导流管3，导流管3与设在顶板9上的药包2相连接，药包2内装有浓度为5～12mol/L的混合酸液；所述的导流管3上设有节流阀4。

本发明的矿用化学锚索退锚方法，步骤如下：