[发明专利]一种可回收抗冲击多级让压装置及方法

说明书

本发明公开了一种可回收抗冲击多级让压装置，包括：缓释增阻部件，缓释增阻部包括与托盘连接为一体的密封容器，密封容器的截面为环形结构，密封容器设有泄压阀，密封容器内充填可压缩气体作为增阻介质，密封容器内设有活塞，锚杆位于围岩外部的并穿过所述密封容器以及活塞的内径，并连接适时让压部件。适时让压部件，适时让压部件包括至少一弹性件，弹性件的一端与所述缓释增阻部件的活塞连接，另一端与一可滑动的连接于锚杆上的限位件连接，并由紧固件与所述锚杆连接固定；所述弹性件的弹性阻力小于所述缓释增阻部件的阻力。所述适时让压部件的弹性件设置为当所述多级让压装置与锚杆连接时，所述弹性部件压缩一段行程后由紧固件固定。

技术领域

本发明属于矿山巷道的围岩支护控制领域，适用于易发生大变形的松软破裂围岩、矿压显现强烈及冲击地压影响地区巷道的支护，具体为一种可回收抗冲击多级让压装置及方法。

背景技术

在岩土工程及地下工程中，锚杆支护已得到广泛使用。传统压力型锚杆通过与巷道围岩的相互作用，能够有效地防治围岩松动破坏，是维护巷道围岩稳定的有效支护手段。然而，随着开采深度的不断增加，巷道围岩呈现出高地应力、塑性大变形、变形持续时间长等特点，特别是受到开采扰动及冲击地压等动力灾害影响时，巷道围岩突然释放能量，在锚网支护中起关键作用的锚杆常常会出现瞬间拉断、扭转、自由端承压托盘滑脱等现象，这主要是由于现有的锚固支护结构伸缩性有限，不能适时让压以补偿巷道围岩的大变形，导致锚杆受力超过其强度而破断。

目前,对于广泛采用的普通圆钢粘结式锚杆，该锚杆具有一定的伸缩性能，在施工过程中，承压托盘紧贴岩壁，利用锁具螺栓对其施加一定的预紧力，锚杆通过自身的伸缩性去主动支护围岩变形，该方法在岩性较好的静压围岩中支护效果良好，发挥着关键承载作用。但是，对于动压影响下的大变形巷道，由于冲击地压等动压影响下极易在较短时间内形成较大的松散区及塑性区，进而产生急速变形。对于这类巷道，传统锚杆支护体系无法满足支护需求。

发明内容

本发明的目的是针对传统支护让压托盘在承受往复荷载和冲击荷载时，不能通过有效让压来消耗掉围岩内部突然集聚的变形能，造成锚杆断裂、围岩片帮、冒顶等现象，提供一种可回收抗冲击多级让压装置及方法，可以有效改善围岩支护体系，保障井下作业人员的生命安全。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种可回收抗冲击多级让压装置，包括：

缓释增阻部件，所述缓释增阻部包括与托盘连接为一体的密封容器，所述密封容器的截面为环形结构，密封容器设有泄压阀，所述密封容器内充填可压缩气体作为增阻介质，密封容器内设有活塞，锚杆位于围岩外部的杆体穿过所述密封容器以及活塞的内径，并连接适时让压部件。

适时让压部件，所述适时让压部件包括至少一弹性件，所述弹性件的一端与所述缓释增阻部件的活塞连接，另一端与一可滑动的连接于锚杆上的限位件连接，并由紧固件与所述锚杆连接固定；所述弹性件的弹性阻力小于所述缓释增阻部件的阻力；

所述适时让压部件的弹性件设置为当所述多级让压装置与锚杆连接时，所述弹性件压缩一段行程后由紧固件固定。

优选的，所述的弹性件为压缩弹簧，所述压缩弹簧一端与活塞连接，另一端与限位件连接。

优选的，还包括导向部，所述导向部包括设于活塞和限位件上的导向槽或导向杆，所述导向部设置为能够限制弹性件在形变时中心点径向偏移。

优选的，所述活塞和密封容器以及托盘与所述锚杆间隙配合。

优选的，还设有防弹射装置，所述防弹射装置的一端与托盘连接，另一端伸入钻孔一段距离与围岩内壁或锚杆连接，作用是能够减小锚杆受剪切力崩断以及缓冲锚杆崩断弹射。

优选的，所述的防弹射装置为弹性吸能的缓冲件。

优选的，所述泄压阀设有压力传感器，所述泄压阀以及压力传感器通过压力线连接压力仪。