[实用新型]用于锚固破碎顶板煤体的叉形锚杆

说明书

用于锚固破碎顶板煤体的叉形锚杆，包括锚杆本体、驱动杆、第一分叉杆和第二分叉杆、定位销、托盘和螺母，锚杆本体中部左侧和右侧分别开设有一条长孔，驱动杆由锚杆本体下端向上插设在锚杆本体内，驱动杆上端位于两条长孔之间，驱动杆上端、第一分叉杆下端和第二分叉杆下端通过一根销轴铰接，第一分叉杆上端和第二分叉杆上端分别穿过一条长孔向上倾斜设置，第一分叉杆和第二分叉杆之间设置有自锁定位机构。本实用新型的叉形锚杆设计合理，结构紧凑，提高了锚固面积，增大了碎顶板煤体锚固范围，提高了破碎围岩的内摩擦角，改善了整体峰后强度，提高了碎顶板煤体的锚固效果。

技术领域

本实用新型属于煤矿安全生产技术领域，具体涉及一种用于锚固破碎顶板煤体的叉形锚杆。

背景技术

厚煤层一般采用沿底掘煤巷的方式布置回采巷道，顶板为较厚的煤体。因此，在采动应力、构造应力计围岩膨胀作用下，顶煤往往较为破碎，呈现非连续特征。破碎后的煤块与煤块之间以摩擦力形式互相咬合，其顶板强度取决于摩擦力，顶板变形由水平应力挤压与顶板破碎扩容共同影响。锚杆失效主要是由于锚杆锚固段与围岩体之间部分或者全部失去力学联系，使得锚杆与所支护岩体脱离，从而不能正常发挥锚固作用，在端头锚固失效时，锚杆也就失去了对围岩的加固和支护作用。针对软弱煤巷，锚杆失效概率更大，锚固剂与围岩体结构面破坏是其主要失效形式。本实用新型为加固松软破碎顶板煤体，防止出现冒顶事故，通过对现有锚杆的结构改造，来提高锚杆锚固效果，增强锚固性能，进而提高矿井生产安全技术水平。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种提升锚杆的可靠性、提高锚固效果、增强锚固松软破碎顶板煤体性能的用于锚固破碎顶板煤体的叉形锚杆。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：用于锚固破碎顶板煤体的叉形锚杆，包括锚杆本体、驱动杆、第一分叉杆和第二分叉杆、定位销、托盘和螺母，锚杆本体为中空结构且上端封堵下端敞口，锚杆本体中部左侧和右侧分别开设有一条关于锚杆本体中心线对称的长孔，长孔的长度方向平行于锚杆本体中心线，螺母螺纹连接在锚杆本体下端外圆，托盘套在锚杆本体下端外部并位于螺母上，驱动杆由锚杆本体下端向上插设在锚杆本体内，驱动杆上端位于两条长孔之间，驱动杆下端与锚杆本体下端齐平，定位销位于托盘上方并沿锚杆本体径向方向设置，定位销穿过锚杆本体和驱动杆，驱动杆上端、第一分叉杆下端和第二分叉杆下端通过一根销轴铰接，第一分叉杆上端和第二分叉杆上端分别穿过一条长孔向上倾斜设置，第一分叉杆和第二分叉杆之间设置有自锁定位机构。

自锁定位机构包括水平设置的套筒和导杆，第一分叉杆右侧固定设置有第一连接耳，第二分叉杆左侧固定设置有第二连接耳，导杆插设在套筒内并与套筒内壁之间具有间隙，导杆右端伸出套筒，套筒下部左侧固定设置有与第一连接耳铰接的第三连接耳，导杆下部右侧固定设置有与第二连接耳铰接的第四连接耳，套筒上套设有左右两端分别与第三连接耳和第四连接耳顶压配合的第一压缩弹簧，导杆左侧上部开设有顶部敞口的定位槽，套筒右端下部沿轴线方向开设有长槽孔，第四连接耳左侧伸入到长槽孔内与第一压缩弹簧顶压接触，套筒右端上部沿径向方向固定连接有一个套管，套管上端固定连接有堵板，套管内设置有第二压缩弹簧和位于第二压缩弹簧下方的定位柱，第二压缩弹簧上端和下端分别与堵板和定位柱顶压配合，定位柱下端与导杆顶部顶压接触。

驱动杆上端沿轴线方向开设有安装槽孔，第一分叉杆上端和第二分叉杆上端均为尖锐结构，第一分叉杆下端和第二分叉杆下端部均为扁平结构，第一分叉杆下端的扁平结构向右折弯以及第二分叉杆下端的扁平结构向左折弯后伸入到安装槽孔内通过所述的销轴与驱动杆上端铰接。

锚杆本体外部沿轴线方向设置有螺旋凸棱条。

第一分叉杆和第二分叉杆的外表面沿长度方向均匀设置有若干排倒刺组，每排倒刺组均沿分叉杆的圆周方向均匀设置，相邻两排倒刺组之间的距离为25mm，每排倒刺组中的每根倒刺的长度为10mm，每排倒刺组中的相邻两根倒刺的距离为5mm，每根倒刺的上端均与分叉杆的外表面固定连接，每根倒刺均与分叉杆中心线的夹角均为15°。