[发明专利]高延伸率动态耦合矿用锚索装置

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿巷道用锚固装置，具体为一种高延伸率动态耦合矿用锚索装置。

背景技术

矿用锚索承载强度大、控制围岩范围大、运输、安装方便，在矿井支护中得到广泛应用。矿用锚索承载强度大即锚索钢绞线抗拉强度大，抗拉强度大的同时延伸率就小，一般矿用锚索钢绞线的延伸率是3.5～5.2%。8米的锚索最大延伸长度只有0.28～0.42米，锚杆的延伸率不低于20%，2.6米的锚杆延伸长度不低于0.52米；所以8米长的锚索还不及2.6米长的锚杆的延伸长度大。在锚杆+锚索联合支护的巷道中，锚杆只需要控制浅部围岩的变形位移量，锚索需要控制浅部和深部围岩总的变形位移量，所以锚索承受围岩拉力的范围更多，需要的延伸率也更大，然而8米长的锚索还不及2.6米长的锚杆的延伸长度大，所以在巷道变形位移过程中锚杆未承受到最大拉力时，锚索已被拉断，失去联合支护的目的。如果改变材质提高锚索的延伸率，锚索的抗拉强度就随着下降。

锚索内外层钢绞线之间的摩擦力小于锚索内层钢绞线的破断拉力，所以在力传递过程中锚索内外层钢绞线产生滑移现象。锚索内外层钢绞线产生滑移现象，造成锚索外层钢绞承受的拉力大于锚索内层钢绞线承受的拉力，结果锚索外层钢绞线首先被拉断。锚索外层钢绞线被拉断后，锚索外层钢绞线断口处附近只有锚索内层钢绞线承担拉力，由于锚索外层钢绞线断口处附近失去了锚索外层钢绞线分担的拉力和锚索内外层钢绞线之间的摩擦力，所以锚索外层钢绞线断口处附近的抗拉强度最小，造成锚索外层钢绞线被拉断后，巷道围岩位移的压力很快把锚索外层钢绞线断口处附近的锚索内层钢绞线拉断。巷道围岩位移的压力先拉断锚索外层钢绞线，后拉断锚索内层钢绞线，锚索内外层钢绞线不能同时共同承担巷道围岩位移的压力，被各个先后拉断。锚索内外层钢绞线先后被拉断，锚索失去支护强度。

现急需一种既有较大延伸率，锚索内外层钢绞线不被先后拉断、能够共同承担拉力的锚索装置。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种能够加工制造简单，安装使用方便，且能够高延伸的动态耦合锚索装置。

本发明的目的是这样实现的：

高延伸率动态耦合矿用锚索装置，包括锚索钢绞线，依次设置在锚索钢绞线上的锚索盘27，与锚索盘27连接的锚环28，以及与锚环28连接的索具夹片29；所述高延伸率动态耦合矿用锚索包括锚固在巷道周围稳定岩石中的锚索里段26和位于索具夹片29外的锚索外露端30；所述的锚索里段26的端部设置有锚索锚固端芯线焊点33；所述的锚索外露端30的端部设置有锚索外露端芯线焊点31；

所述的锚索钢绞线包括中心层35和包裹在中心层35外的锚索钢绞线外层；所述的锚索钢绞线外层包括第一锚索外层钢绞线14、第二锚索外层钢绞线15、第三锚索外层钢绞线16、第四锚索外层钢绞线17、第五锚索外层钢绞线18、第六锚索外层钢绞线19、第七锚索外层钢绞线20、第八锚索外层钢绞线21、第九锚索外层钢绞线22、第十锚索外层钢绞线23、第十一锚索外层钢绞线24和第十二锚索外层钢绞线25；所述的锚索钢绞线外层包括第一锚索外层钢绞线14、第二锚索外层钢绞线15、第三锚索外层钢绞线16、第四锚索外层钢绞线17、第五锚索外层钢绞线18、第六锚索外层钢绞线19、第七锚索外层钢绞线20、第八锚索外层钢绞线21、第九锚索外层钢绞线22、第十锚索外层钢绞线23、第十一锚索外层钢绞线24和第十二锚索外层钢绞线25为抗拉强度为500～800兆帕，延伸率不低于20%的钢材；

所述的中心层35包括芯线1和包裹在芯线1外的锚索钢绞线内层；所述的锚索钢绞线内层包括第一锚索内层钢绞线2、第二锚索内层钢绞线3、第三锚索内层钢绞线4、第四锚索内层钢绞线5、第五锚索内层钢绞线6、第六锚索内层钢绞线7、第七锚索内层钢绞线8、第八锚索内层钢绞线9、第九锚索内层钢绞线10、第十锚索内层钢绞线11、第十一锚索内层钢绞线12和第十二锚索内层钢绞线13；所述的第一锚索内层钢绞线2、第二锚索内层钢绞线3、第三锚索内层钢绞线4、第四锚索内层钢绞线5、第五锚索内层钢绞线6、第六锚索内层钢绞线7、第七锚索内层钢绞线8、第八锚索内层钢绞线9、第九锚索内层钢绞线10、第十锚索内层钢绞线11、第十一锚索内层钢绞线12、第十二锚索内层钢绞线13和芯线1为抗拉强度为1860兆帕或1770兆帕的锚索钢绞线；

所述的锚索里段26的靠近锚索锚固端芯线焊点33的锚索钢绞线上设置有锚索里段端部树脂锚固剂层32；锚索里段端部树脂锚固剂层 32与钻孔壁粘接；