[发明专利]一种可实现载荷转移的锚杆索串并联协调支护系统

说明书

本发明涉及巷道支护领域，具体的说是一种可实现载荷转移的锚杆索串并联协调支护系统，包括锚索液压活塞、锚杆液压活塞、高压管、第一溢流阀、第二溢流阀和压力表；锚索液压活塞和锚杆液压活塞分别装在锚索和锚杆上，锚杆间的锚杆液压活塞用高压管连接，形成锚杆串联系统，各锚索上的锚索液压活塞连接高压管后接入第一溢流阀，再与锚杆串联系统并联连接，形成锚杆索串并联系统，该系统操作简单，可分步骤安装，基本不影响施工，提高施工效率，该系统能将锚索或锚杆中过大的载荷转移，用于提高锚杆支护体或锚索支护体的承载能力，降低作用在锚索或锚杆上的载荷，而非单纯的让压，进而实现锚杆锚索的协调支护。

技术领域

本发明涉及巷道支护领域，具体的说是一种可实现载荷转移的锚杆索串并联协调支护系统。

背景技术

锚杆—锚索联合支护既具有锚杆支护的优点，同时锚索支护由于锚固深度大、承载能力高、可施加较大的预紧力，弥补了锚杆支护的不足。因此，锚杆—锚索联合支护是巷(隧)道支护的典型方式，并取得了良好的支护效果。但锚杆锚索由于长度和延伸率的差异，导致锚杆锚索对围岩移动的适应性各不相同，锚杆—锚索联合支护不协调，锚杆或者锚索提前发生破断，锚杆锚索联合支护的优越性没有充分发挥。

目前有发明针对锚杆压力过大问题提出让压释能装置，主要从材料和结构的角度去增加锚杆(索)的延伸率，如在托盘与螺母之间串联弹簧(CN 106979028 A)、可泄压活塞(CN 109184765 A、CN 109356629 A、CN 109736864 A)、摩擦式让压装置(CN 109915188 A)和让压环(CN 200996296Y)等。这些装置均是被动的单体让压，让压效果有限，未能充分发挥锚杆和锚索的协调支护，不能起到良好的持久稳定支护作用。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种可实现载荷转移的锚杆索串并联协调支护系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可实现载荷转移的锚杆索串并联协调支护系统，包括锚索液压活塞、锚杆液压活塞、第一溢流阀、第二溢流阀、高压管、压力表、液压内活塞、内活塞外壁、第一锚杆穿入口、液压活塞外筒、第二锚杆穿入口、活塞外筒底板、活塞内腔、活塞外筒外壁、外连接口、锚杆和螺母，所述锚索液压活塞的中心位置开设有所述第一锚杆穿入口，所述锚杆液压活塞的中心位置开设有所述第二锚杆穿入口，所述锚杆贯穿所述第一锚杆穿入口和所述第二锚杆穿入口，所述液压内活塞上表面顶在围岩中开挖的粗孔底部，所述活塞外筒底板外侧通过所述螺母固定，所述锚杆液压活塞设有多个，多个所述锚杆液压活塞通过所述高压管串联连接形成锚杆串联系统，并在任一所述锚杆液压活塞外侧接通所述压力表和一个所述第二溢流阀，所述锚杆液压活塞连接所述第一溢流阀，且通过所述高压管并联接入锚杆串联系统，形成锚杆索串并联系统。

具体的，所述锚索液压活塞和所述锚杆液压活塞内部结构相同，且所述锚索液压活塞和所述锚杆液压活塞内部注满乳化液，所述锚杆液压活塞的长度由煤岩体让压需求确定，所述锚索液压活塞的长度约为所述锚杆液压活塞长度的2倍。

具体的，所述锚索液压活塞中油压达到用90％锚索破断力折算成的油压值时，所述第一溢流阀开启。

具体的，所述第一溢流阀的开启后，所述锚索液压活塞中的液压油进入锚杆串联系统，直至所述锚索液压活塞中的压力降至90％锚索破断力折算成的油压值。

具体的，所述锚索液压活塞中的液压油通过所述第一溢流阀进入锚杆串联系统后，锚杆支护体整体轴力会增加，当与锚杆系统串联的所述压力表读数达到90％锚杆破断力折算成的油压值时，所述第二溢流阀开启卸压，防止锚杆因增压过快而发生破断，此时需要进行评估是否需要补强支护。

具体的，该锚杆索串并联系统安装后可根据顶板离层位置调整溢流阀的开启方向，若顶板离层位置位于锚杆支护范围之外，所述第一溢流阀开启方向如前述，若顶板离层位置位于锚杆支护区域，所述第一溢流阀开启方向相反。