[实用新型]一种适应于大变形巷道围岩的抗断锚固装置有效

专利信息
申请号: 201720284940.7 申请日: 2017-03-22
公开(公告)号: CN206600182U 公开(公告)日: 2017-10-31
发明(设计)人: 吴根水;余伟健;王卫军 申请(专利权)人: 湖南科技大学
主分类号: E21D21/00 分类号: E21D21/00;E21D20/02
代理公司: 湘潭市汇智专利事务所(普通合伙)43108 代理人: 颜昌伟
地址: 411201*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 适应 变形 巷道 围岩 锚固 装置
【说明书】:

技术领域

本实用新型属于大变形巷道围岩控制技术领域,特别是涉及一种适应于大变形巷道围岩的抗断锚固装置。

背景技术

随着煤炭资源需求量不断增加和采矿技术不断发展,国内许多煤矿都陆续进入了深部资源开采,由于采深大、地应力高等因素造成的支护条件复杂化已经是煤矿巷道支护发展的不可忽视的问题。锚杆支护是一种主动支护形式,与其他支护方式相比,具有支护工艺简单、支护效果显著,支护成本低廉,运输和施工方便等优点,在矿山支护中已然是处于举足轻重的地位。锚索支护技术的应用也十分普遍,尤其普遍应用在煤巷中,利用轻型锚杆钻机即可施工。在围岩较差的巷道、大硐室及受动压影响的巷道等,采用预应力锚索支护是一条有效途径。此外,锚索和锚杆联合支护也在深部矿山也得到了广泛使用,并且围岩支护控制得到了良好的效果。

但是,由于深部巷道的地应力高,变形量大,特别是在高应力软岩巷道里,地质环境的恶化,采动应力与构造应力显著增加,巷道冒顶、片帮及底鼓现象层出不穷,常常因为其变形量大,持续时间长,导致大面积初期支护锚杆拉断。同时,由于预应力锚索的延伸率较低,既不能与普通锚杆的力学性能相匹配,也不能适应顶板的大变形特征,在变形量大的支护巷道内也易导致锚索体破断失效。因此,在深部大变形巷道工作使用时往往需要进行多次维护和返修,不仅大大增加了支护成本的费用,同时也对矿山安全生产增加了隐患,这对矿山经济效益造成了很大的影响。

发明内容

为了解决上述技术问题,本实用新型提供一种结构简单,安装方便,延伸率大,且能够有效控制围岩变形的适应于大变形巷道围岩的抗断锚固装置。

本实用新型采用的技术方案是:一种适应于大变形巷道围岩的抗断锚固装置,包括锚杆及多根锚索;锚杆后端侧壁上设有多个凹槽,锚索的后端嵌装在相对应的凹槽内;锚杆上靠近后端处设有螺母、垫板和托板,螺母靠近锚杆的后端设置,垫板位于托板和螺母之间;垫板和托板上分别设有多个锚索通孔,锚索通过锚具固定在垫板的锚索通孔内;所述的锚杆的前端处设有挡圈,挡圈上设有多个锚索通孔,锚索前端穿过锚索通孔,锚索通孔内设有卡具,锚索前端通过卡具固定;锚索的托板和挡圈之间的部分缠绕在锚杆外侧。

上述的适应于大变形巷道围岩的抗断锚固装置中,所述的卡具为设有中心孔的锥台形,卡具设在挡圈锚索通孔内,卡具的大端朝前。

上述的适应于大变形巷道围岩的抗断锚固装置中,所述的锚索的托板和挡圈之间的部分通过多个塑料扣环固定。

上述的适应于大变形巷道围岩的抗断锚固装置中,所述的锚杆为实心杆体结构,锚杆后端的凹槽内外均设有螺纹,锚索后端设有螺纹,锚索后端的螺纹与锚杆后端的凹槽内外的螺接旋向一致。

上所述的适应于大变形巷道围岩的抗断锚固装置中,所述的锚索前端的直径大于挡圈锚索通孔的直径,锚索其余部分的直径小于挡圈锚索通孔的直径。

上所述的适应于大变形巷道围岩的抗断锚固装置中,所述的垫板上中心处设有锚杆通孔,通过锚杆通孔套装在锚杆上;锚索通孔和锚杆通孔为锥形孔,锚索通孔和锚杆通孔内壁上设有增阻螺纹。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

1. 本实用新型将锚杆和锚索有机的结合,具有延伸率大,提高支护结构整体承载能力的优点,在高地应力大变形巷道支护中能有效地适应围岩大变形,达到支护设计的预期效果,保证巷道围岩长期稳定和正常使用。

2. 本实用新型当锚杆因围岩变形后将锚杆拉断时,缠绕在锚杆表面的锚索此时会适应围岩变形,直至让压变形到一定程度后,锚索拉直,此时锚索发挥支护作用,一次支护实现二次支护作用。

3. 本实用新型结构简单,安装方便,省去安装如预应力锚索使用千斤顶施加预应力等复杂工序,大大降低支护成本和支护时间。

4. 本实用新型通过改变锚索在锚杆上的缠绕密度,能适应各种大变形巷道变形量的需求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型在锚杆破断后锚索作用时的结构示意图。

图3为图1中A-A处剖视图。

图4为图1中B-B处剖视图。

图5为本实用新型后端处的局部放大图。

图6为图5中C-C处剖视图。

图7为本实用新型的卡具的结构示意图。

其中:1-锚杆,2-锚索,3-卡具,4-挡圈,5-塑料扣环,6-托板,7-垫板,8-锚具,9-螺母,10-锚索通孔,11-锚杆通孔,12-橡胶圈,13-锚杆凹槽。

具体实施方式

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