[发明专利]一种分级抗拉锚杆及支护系统

说明书

本发明提供一种分级抗拉锚杆及支护系统，涉及矿井巷道防护装置领域。分级抗拉锚杆包括杆体、紧固组件及至少一个套管，沿杆体的轴向，杆体的两端分别为紧固端和连接端，紧固组件能够安装于紧固端并将杆体紧固于围岩；各套管逐层套设于杆体外部，杆体与相邻套管之间以及相邻两个套管之间均能够相对滑移，且套管能够与杆体或相邻套管固定连接。该分级抗拉锚杆，当围岩发生张拉变形甚至形成裂隙的过程中，相邻两个套管之间或者套管与杆体之间可以发生相对滑移，进而实现各套管以及杆体的分级，使得该分级抗拉锚杆能够以自身的分级变形适应围岩的大变形，并在围岩变形中持续提供预紧力，在围岩变形后也保持较大的锚固力，适用范围比较大。

技术领域

本发明涉及矿井巷道防护装置的技术领域，具体而言，涉及一种分级抗拉锚杆及支护系统。

背景技术

现有技术中，通常会采用锚杆对巷道围岩进行锚固，但是，现有技术中的锚杆适用范围小，在矿井软岩、大埋深、大采高等围岩变形比较大的条件下不适用。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种分级抗拉锚杆，以解决现有技术中存在的锚杆适用范围小的技术问题。

本发明提供的分级抗拉锚杆，包括杆体、紧固组件以及至少一个套管，沿所述杆体的轴向，所述杆体的两端分别为紧固端和连接端，所述紧固组件能够安装于所述紧固端并将所述杆体紧固于围岩；

各所述套管逐层套设于所述杆体的外部，所述杆体与相邻的所述套管之间以及相邻的两个所述套管之间均能够相对滑移，且所述套管能够与所述杆体或相邻套管固定连接。

进一步地，沿自所述紧固端至所述连接端的方向，所述套管的两端分别为第一端和第二端，各所述第一端的内侧能够与所述连接端或内侧相邻套管的第二端外侧固定连接，各所述第二端的外侧能够与外侧相邻套管的第一端内侧或者围岩固定连接。

进一步地，所述套管包括中间层套管和外层套管，所述中间层套管位于所述杆体与所述外层套管之间，所述中间层套管的第一端内侧能够与所述连接端固定连接，所述中间层套管的第二端外侧能够与所述外层套管的第一端内侧固定连接，所述外层套管的第二端能够与围岩锚固。

进一步地，自外向内，所述套管之间的最大摩擦阻力逐渐递增，且均小于所述外层套管与围岩之间的锚固力。

进一步地，所述外层套管与所述中间层套管之间的最大摩擦阻力为锚固力的80％，所述中间层套管与所述杆体之间的最大摩擦阻力为锚固力的90％。

进一步地，所述杆体与所述中间层套管之间螺纹连接，和/或，所述中间层套管与所述外层套管之间螺纹连接。

进一步地，所述连接端的螺纹为多线螺纹且高度高于所述杆体其余部位的螺纹；所述套管的第一端内侧以及第二端外侧均为多线螺纹且高度高于所述套管其余部位的螺纹。

进一步地，所述套管的第二端为封闭端。

进一步地，所述紧固组件包括托盘和螺帽，所述紧固端设置有与所述螺帽匹配的外螺纹，所述托盘设置有与所述杆体的直径匹配的通孔，所述托盘和所述螺帽从所述紧固端依次穿入所述杆体后，能够将所述杆体紧固于围岩。

本发明提供的分级抗拉锚杆，能够产生以下有益效果：

本发明提供的分级抗拉锚杆，将套管可滑移地套设于杆体外部，从而，当围岩发生张拉变形甚至形成裂隙的过程中，相邻两个套管之间或者套管与杆体之间可以发生相对滑移，进而实现各套管以及杆体的分级，使得该分级抗拉锚杆能够以自身的分级变形适应矿井软岩、大埋深、大采高等复杂情况下围岩的大变形，并在围岩变形中持续提供预紧力，在围岩变形后也保持较大的锚固力，所以，该分级抗拉锚杆适用范围比较大。

此外，本发明提供的分级抗拉锚杆，还可以通过在杆体外部套设不同数量或不同长度的套管，实现对分级抗拉锚杆的变形量范围的便捷调节；而该分级抗拉锚杆的运输、存放以及安装与传统锚杆也相同，工人能够快速掌握。