[实用新型]一种缓冲水平应力及抗扭剪作用的中部球体咬合锚杆

说明书

本实用新型用于煤矿巷道支护，是一种缓冲水平应力及抗扭剪作用的中部球体咬合锚杆，包括螺旋杆体、球体咬合体、垫片和托板。锚杆第一单元杆体前部为粗螺旋结构，增加与围岩的摩擦力，尾端为直径大于杆体直径10mm的实心球体。第二单元杆体前端为内部粗糙的“碗口”状以便于与第一单元实心球体咬合，两单元杆体轧制完成后，利用钢铁的热塑性将“碗口”与“球体”咬合，并进行淬火、滚压等强化处理，能保证锚杆第一单元杆体在较大地应力作用下的活动性且不影响锚杆整体强度。第二单元杆体设外螺纹便于螺母固定作用，两单元杆体分别采用轧制构造一体化有效提升杆体强度。球体咬合方式可缓冲锚杆所受水平应力和抗扭剪作用。本实用新型具有缓冲水平应力、抗扭剪、提升锚杆延伸率等特点，有较好的推广前景。

技术领域

本实用新型属于巷道支护技术领域，具体的说是涉及一种矿用能缓冲水平应力、抗扭剪作用的中部球体咬合锚杆。

背景技术

随着我国煤矿开采深度的不断增加，及锚杆支护技术得发展，锚杆支护在保证巷道安全、维护巷道围岩稳定性方面起着极为重要的作用，锚杆支护已经成为我国巷道围岩控制的主要支护形式，为了解决深部地应力、岩层扭剪作用、水平应力主导的地应力分布地层、多次采动等条件下的大变形巷道而造成锚杆断裂问题，对于不同条件下的支护问题许多新型的能够适应围岩变形的锚杆被开发出来，比如恒阻大变形锚杆、高韧性锚杆等等。如果说能够采用改变杆体结构的方式来达到缓冲水平应力作用、提高锚杆的抗扭剪作用、提升锚杆的延伸率的目的，那么将会对于此类巷道的支护提供更为长久有效的支护手段。

本实用新型推出一种缓冲水平应力及抗扭剪作用的中部球体咬合锚杆，该锚杆主要由螺旋杆体、球体咬合体、垫片和托板组成，相比于常规的锚杆具有缓冲水平应力、抗扭剪作用、延伸率大的特点。

实用新型内容

本实用新型的目的提供一种缓冲水平应力及抗扭剪作用的中部球体咬合锚杆，该锚杆在保证其一定支护强度的基础上，具有缓冲水平应力、抗扭剪作用、延伸率大的特点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种缓冲水平应力及抗扭剪作用的中部球体咬合锚杆，锚杆分为前后两个单元部分，第一单元在杆体轧制过程中在杆体尾部轧为直径大于杆体直径10mm的实心球体，以便于第二单元进行咬合；第二单元锚杆的前端轧制为内部粗糙的“碗口”状，以便于在轧制完成后，利用钢铁的热塑性将“碗口”与“球体”咬合形成一个整体，然后再经过淬火，滚压等强化处理，形成中部球体咬合锚杆。

一种缓冲水平应力及抗扭剪作用的中部球体咬合锚杆，两个单元通过球体咬合体结合在一起，并且每个单元都各自直接轧制为一个整体单元，这样能最大程度上保证每个单元的杆体强度，两者的咬合部分利用杆体的热塑性使其结合，能够最大程度上保证在第一单元杆体能够在较大地应力作用下活动的基础上使其咬合部分的强度不低于各单元强度。

本实用新型的有益效果：此种锚杆杆体的两个单元分别通过轧制，各自为一个整体单元，然后在第一单元杆体外侧为粗螺旋结构，增加杆体与围岩的摩擦力提升支护效果，尾部为实心球体增强第一单元的活动性以提高缓冲水平应力、增强抗冲击力和抗扭剪能力；第二单元杆体前端轧制为内部粗糙的“碗口”状，利用钢铁的热塑性，使其与第一单元咬合在一起，在保证第一单元在较大地应力作用下活动性的基础上不影响锚杆整体的强度。

此种缓冲水平应力及抗扭剪作用的中部球体咬合锚杆的中部球体咬合部分能够有效地缓冲在一些高应力集中区域的水平应力作用及提升锚杆的抗扭剪能力，使得锚杆不易在水平应力和扭剪作用下发生破断，从而提高锚杆的支护能力。

此种缓冲水平应力及抗扭剪作用的中部球体咬合锚杆的第二单元的咬合体在一定程度上能够发生一定限度的拉伸作用，因此能够一定程度上增加锚杆的延伸率，从而提高锚杆的支护能力。

附图说明