CN102031980A - 快速锚索加固煤帮方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种快速锚索加固煤帮方法，包括以下步骤：(1)在煤壁上需要加固的位置钻孔，孔深为H米；(2)将筒状的锚固剂塞入孔内深处；(3)利用高压气枪将锚索打入孔内，打入深度不小于H米；(4)等锚固剂固化后，将一个用纵截面为“D”型的调高垫片套装在螺栓上，然后旋紧螺母。本发明是利用锚索枪代替现有锚杆的一种加固方法，在抗拉方面能够替代现有锚索并能起到与现有锚索同样的效果，操作简便，容易弯曲保存和便于携带，工作效率能够进一步得到提高。节约成本，降低劳动强度等优点。
Description
一、技术领域：
本发明涉及煤矿中加固技术，特别是涉及一种快速锚索加固煤帮方法。
二、背景技术：
由于煤层比较松软，目前煤矿领域广泛使用锚杆用于缝合煤体，防止煤体滑落，锚杆受到的作用力为拉力，能有效固定煤层。然而，由于锚杆的直径较大，将锚杆插入煤体需要借助于钻具，而且要求较大直径的钻头，工作时需要动力较大，而且费时费力，而且成本高，在钻孔过程中容易改变煤层受力结构，甚至引起突出事故。
三、发明内容：
本发明是针对现有技术中存在的缺陷和不足，提供一种在替代现有锚杆并能在拉力方面起到同样效果的快速锚索加固煤帮方法。
技术方案：
一种快速锚索加固煤帮方法，包括以下步骤：
(1)在煤壁上需要加固的位置钻孔，孔深为H米；
(2)将筒状的锚固剂塞入孔内深处；
(3)利用高压气枪将锚索打入孔内，打入深度不小于H米，该锚索包括前端的锚头和末端的螺栓，在锚头和螺栓之间连接有钢丝绳，锚头的末端与气枪喷气口匹配，在气枪前端设有挡片并在挡片上设有通孔，钢丝绳和锚头穿过通孔而螺栓最大直径大于挡片通孔直径；
(4)等锚固剂固化后，将一个用纵截面为“D”型的调高垫片套装在螺栓上，并将一个匹配的螺母旋套在螺栓上，用反拉工具对螺栓末端施加反拉力，然后旋紧螺母，其中该“D”型的调高垫片由靠近矿壁的前垫片和远离矿壁的后垫片组合而成，前后两垫片的中部分别设有通孔，至少前垫片通孔的直径大于螺栓部分的最大直径，螺母的直径大于后垫片通孔的直径。
在步骤(3)之后先对螺栓施加一个反向拉力使其有1-10mm位移，然后在进行步骤(4)操作。
锚头上携带有倒刺，钢丝绳的一端与锚头的中部铰接。
锚头和钢丝绳的长度之和为在大于或等于H米，小于等于H+2米。
锚头和钢丝绳或锁链的直径为4mm-8mm，锚索深入煤层长度为3-7米。
一种快速锚索加固煤帮方法，包括以下步骤：
(1)利用高压气枪将锚索打入矿壁内，该锚索包括前端的锚头和末端的螺栓，在锚头和螺栓之间连接有钢丝绳，锚头的末端与气枪喷气口匹配，在气枪前端设有挡片并在挡片上设有通孔，钢丝绳和锚头穿过通孔而螺栓最大直径大于挡片通孔直径；
(2)将一个用纵截面为“D”型的调高垫片套装在螺栓上，并将一个匹配的螺母旋套在螺栓上，用反拉工具对螺栓末端施加反拉力，然后旋紧螺母，其中该“D”型的调高垫片由靠近矿壁的前垫片和远离矿壁的后垫片组合而成，前后两垫片的中部分别设有通孔，至少前垫片通孔的直径大于螺栓部分的最大直径，螺母的直径大于后垫片通孔的直径。
锚头上携带有倒刺，钢丝绳的一端与锚头的中部铰接。
锚头和钢丝绳或锁链的直径为2mm-7mm，锚索深入煤层长度为2-3米。
本发明的有益效果：本发明快速锚索加固煤帮方法是利用锚索枪代替现有锚杆的一种加固方法，在抗拉方面能够替代现有锚索并能起到与现有锚索同样的效果，然而本发明的加固方法操作简便，由于利用锚索代替锚杆能够大量缩小体积，锚索具有直径小，容易弯曲保存和便于携带，操作灵活使用方便，工作效率能够进一步得到提高。可以根据情况配合钻具或者不用钻具，气枪的压力也可以根据煤层软硬度调整，锚索长度也可以根据实际需要进行调整。总之本发明锚索枪具有直径小但拉力大，容易操作，工作效率高，节约成本，降低劳动强度等优点。
四、附图说明：
图1是本发明锚索的结构示意图；
图2是锚头与气枪喷气口匹配安装结构示意图；
图3是锚索与气枪配合使用结构示意图；
图4是锚索末端的螺栓与“D”型的垫片的固定结构示意图。
五、具体实施方式：
实施例一：一种快速锚索加固煤帮方法，包括以下步骤：
(1)在煤壁上需要加固的位置钻孔，孔深约为5米。
(2)将筒状的锚固剂塞入孔内深处，可以深入孔底或者接近孔底位置，甚至可以位于孔口位置。
(3)利用高压气枪将锚索打入孔内，打入深度约为7米，该锚索包括前端的锚头和末端的螺栓，在锚头和螺栓之间连接有钢丝绳锚头的末端与气枪喷气口匹配，在气枪前端设有挡片并在挡片上设有通孔，钢丝绳和锚头穿过通孔而螺栓最大直径大于挡片通孔直径；锚头带有倒刺，锚头被射出后撞击或擦破筒状的锚固剂使锚固剂外泄，从而使锚头即钢丝绳与媒体之间的有效固定，锚头被射出后期末端的螺栓被挡片阻挡不能进一步深入煤层，卸下气枪后螺栓外漏。另外气枪的前端挡片上还可以设置缓冲机构。
(4)等锚固剂固化后，将一个用纵截面为“D”型的调高垫片套装在螺栓上，并将一个匹配的螺母旋套在螺栓上，用反拉工具对螺栓末端施加反拉力，然后旋紧螺母，其中该“D”型的调高垫片由靠近矿壁的前垫片和远离矿壁的后垫片组合而成，前后两垫片的中部分别设有通孔，至少前垫片通孔的直径大于螺栓部分的最大直径，螺母的直径大于后垫片通孔的直径。
本实施例的加固方法中使用的锚索主要结构参见图1-图4，前端的锚头1，中部的钢丝绳2，后端的螺栓3，钢丝绳2固定在锚头1和螺栓3之间。其中螺栓的前端固定有一个挡片4，从而螺栓的最大直径为该挡片4的外缘宽度。该挡片4的直径(即螺栓部分的最大直径)大于钢丝绳的直径。在气枪10的气管11上端固定有一个导槽12，导槽12的前端垂直固定有一个挡片13，该挡片中部设有通孔，该通孔的直径大于钢丝绳直径但小于螺栓挡片的直径，锚索的钢丝绳或链条穿入通孔使锚头和螺栓分别位于挡片的两侧。所述锁紧的钢丝绳2的一端与锚头的中部通过销轴7铰接，即在钢丝绳2的末端固定有一个叉状部件8，锚头的末端为一个标准的型柱6，叉状部件8的包围在该型柱外侧并且叉状部件8的末端通过销轴7与锚头铰接。锚头末端的型柱6与气枪喷气口匹配，可以为圆形或者其他规则形状。同时还含有一个调高的垫片，本实施例中的调高垫片是纵截面为“D”型的垫片14。该“D”型的垫片由靠近矿壁的前垫片和远离矿壁18的后垫片组合而成，前后两垫片的中部分别设有通孔16，至少前垫片通孔的直径大于螺栓部分的最大直径，在螺栓上匹配安装有螺母15，螺母15的直径大于后垫片通孔17的直径。
实施例二：内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：在实施例一的步骤(3)之后先对螺栓施加一个反向拉力使其有1-10mm位移，然后在进行步骤(4)操作。其目的是使倒刺能够更深入与煤层后再固化。该固定方法更适用于采用活动倒刺的固定。
实施例三：一种快速锚索加固煤帮方法，本实施例与实施例一的区别在于将锚索直接射入煤层中进行加固，包括以下步骤：
(1)利用高压气枪将锚索打入矿壁内，该锚索包括前端的锚头和末端的螺栓，在锚头和螺栓之间连接有钢丝绳，锚头的末端与气枪喷气口匹配，在气枪前端设有挡片并在挡片上设有通孔，钢丝绳和锚头穿过通孔而螺栓最大直径大于挡片通孔直径；
(2)将一个用纵截面为“D”型的调高垫片套装在螺栓上，并将一个匹配的螺母旋套在螺栓上，用反拉工具对螺栓末端施加反拉力，然后旋紧螺母，其中该“D”型的调高垫片由靠近矿壁的前垫片和远离矿壁的后垫片组合而成，前后两垫片的中部分别设有通孔，至少前垫片通孔的直径大于螺栓部分的最大直径，螺母的直径大于后垫片通孔的直径。
锚头上携带有倒刺，钢丝绳的一端与锚头的中部铰接。
锚头和钢丝绳或锁链的直径为2mm-7mm，锚索深入煤层长度为2-3米。
Claims (8)
1.一种快速锚索加固煤帮方法，其特征是，包括以下步骤：
(1)在煤壁上需要加固的位置钻孔，孔深为H米；
(2)将筒状的锚固剂塞入孔内深处；
(3)利用高压气枪将锚索打入孔内，打入深度不小于H米，该锚索包括前端的锚头和末端的螺栓，在锚头和螺栓之间连接有钢丝绳，锚头的末端与气枪喷气口匹配，在气枪前端设有挡片并在挡片上设有通孔，钢丝绳和锚头穿过通孔而螺栓最大直径大于挡片通孔直径；
(4)等锚固剂固化后，将一个用纵截面为“D”型的调高垫片套装在螺栓上，并将一个匹配的螺母旋套在螺栓上，用反拉工具对螺栓末端施加反拉力，然后旋紧螺母，其中该“D”型的调高垫片由靠近矿壁的前垫片和远离矿壁的后垫片组合而成，前后两垫片的中部分别设有通孔，至少前垫片通孔的直径大于螺栓部分的最大直径，螺母的直径大于后垫片通孔的直径。
2.根据权利要求1所述的快速锚索加固煤帮方法，其特征是，在步骤(3)之后先对螺栓施加一个反向拉力使其有1-10mm位移，然后在进行步骤(4)操作。
3.根据权利要求1所述的快速锚索加固煤帮方法，其特征是，锚头上携带有倒刺，钢丝绳的一端与锚头的中部铰接。
4.根据权利要求1所述的快速锚索加固煤帮方法，其特征是，锚头和钢丝绳的长度之和为在大于或等于H米，小于等于H+2米。
5.根据权利要求1所述的矿用锚索枪，其特征是：锚头和钢丝绳或锁链的直径为4mm-8mm，锚索深入煤层长度为3-7米。
6.一种快速锚索加固煤帮方法，其特征是，包括以下步骤：
(1)利用高压气枪将锚索打入矿壁内，该锚索包括前端的锚头和末端的螺栓，在锚头和螺栓之间连接有钢丝绳，锚头的末端与气枪喷气口匹配，在气枪前端设有挡片并在挡片上设有通孔，钢丝绳和锚头穿过通孔而螺栓最大直径大于挡片通孔直径；
(2)将一个用纵截面为“D”型的调高垫片套装在螺栓上，并将一个匹配的螺母旋套在螺栓上，用反拉工具对螺栓末端施加反拉力，然后旋紧螺母，其中该“D”型的调高垫片由靠近矿壁的前垫片和远离矿壁的后垫片组合而成，前后两垫片的中部分别设有通孔，至少前垫片通孔的直径大于螺栓部分的最大直径，螺母的直径大于后垫片通孔的直径。
7.根据权利要求6所述的快速锚索加固煤帮方法，其特征是，锚头上携带有倒刺，钢丝绳的一端与锚头的中部铰接。
8.根据权利要求6所述的快速锚索加固煤帮方法，其特征是，锚头和钢丝绳或锁链的直径为2mm-7mm，锚索深入煤层长度为2-3米。
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