CN103643976A - 可回收的尼龙分体组合式锚杆及锚杆的安装与回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了可回收的尼龙分体组合式锚杆及锚杆的安装与回收方法。锚杆钻孔内腔底部装锚固胶，锚固胶与尼龙套管锚固连接，尼龙套管内螺纹通过锚杆体外螺纹与锚杆体连接，锚杆体末端螺纹依次与让压垫片、螺母固定连接，套管一端设有搅拌凸头，另一端设有挡浆环，锚杆体一端与挡栓固定连接。方法是在煤或岩体壁面钻锚杆孔,用压风清空；将锚固胶放入钻孔，用煤电钻将尼龙套管入钻孔中，待锚固胶凝结硬化后安装让压垫片和螺母；回收时依次将让压垫片和螺母卸下，用锚杆安装机反向将锚杆体拧出尼龙套管。回收率高，造价低廉，安装和拆卸方便快捷，安全可靠，锚固力为5～12t，抗压、抗拉、抗扭能力强，广泛用于软弱、高地应力围岩和回采巷道中。

Description

可回收的尼龙分体组合式锚杆及锚杆的安装与回收方法

技术领域

本发明涉及矿山井巷工程支护领域，具体地说是可回收的尼龙分体组合式锚杆及锚杆的安装与回收方法。

背景技术

目前，锚杆支护技术已经广泛应用于煤矿及矿山井巷支护工程领域，但锚杆的回收再利用问题一直以来都影响着矿山建设的投资成本。在现有的矿山井巷锚固支护技术中所使用的锚杆，主要包括玻璃钢锚杆、金属锚杆、管缝式锚杆和胀壳式锚杆等。其中玻璃钢锚杆在井巷中普遍采用，锚固材料一般为树脂锚固剂，玻璃钢锚杆虽然具有很强的抗拉强度，但抗压、抗剪和抗扭能力较弱，所以玻璃钢锚杆一旦安装便很难拆除，回收率低；金属锚杆主要以树脂或快硬水泥作为锚固材料，具有锚固力大等优点，这也使得金属锚杆一旦安装便无法拆卸和回收，特别是在回采巷道中靠近煤体一侧一旦使用，将对割煤机刀具造成损伤，甚至产生火花，给瓦斯类矿井带来极大的安全隐患；管缝式锚杆和胀壳式锚杆虽然可以回收，但其具有安装过程繁琐、成本高、锚固效果差等缺点，特别是在三软岩层或高地应力矿井中易出现断裂和滑脱现象，使得锚固力下降，给巷道支护的安全性带来影响，使用很难推广使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单，安装与回收方便，回收率高、成本低、锚固力强、可靠性高的一种可回收的尼龙分体组合式锚杆。

本发明的另一目的是提供锚杆的安装与回收方法。

为了克服普通锚杆的回收率低、成本高、锚固力低、可靠性差等缺陷，本发明的技术方案是这样解决的：一种可回收的尼龙分体组合式锚杆由锚杆钻孔、锚固胶、尼龙套管、可回收锚杆体、让压垫片和螺母组成，本发明的特殊之处在于在煤或岩体中钻有锚杆钻孔，所述锚杆钻孔内腔底部装有锚固胶，所述锚固胶与尼龙套管锚固连接，所述尼龙套管内腔的内螺纹通过可回收锚杆体的外螺纹与可回收锚杆体连接，所述可回收锚杆体末端螺纹依次与让压垫片、螺母固定连接，所述尼龙套管一端设有搅拌凸头，另一端设有挡浆环，所述可回收锚杆体一端与挡栓固定连接。

所说尼龙套管外径上设有外螺纹，尼龙套管内腔设有内螺纹，其中尼龙套管的内螺纹规格应与可回收锚杆体端部外螺纹相匹配，尼龙套管的外螺纹应与其内螺纹相匹配。

所说锚固胶为无机材料锚固胶或有机材料锚固胶。

所说可回收锚杆体的外层涂或喷防腐、防潮保护层。

所说可回收锚杆体末端螺纹的两个侧面应削成两个平行平面。

一种锚杆的安装与回收的方法，按下述步骤进行:

1）在煤或岩体2壁面钻锚杆钻孔1,根据可回收锚杆体9的长度而选择钻孔的深度，钻孔的直径应与尼龙套管外螺纹6相匹配；其钻孔深度等于可回收锚杆体9减去可回收锚杆体尾部外螺纹11的长度；

2）用φ25mm的锚杆钻头夹于煤电钻或锚杆钻机上,而后锚杆钻头对准设计位置，向煤或岩体2壁面钻进深度为2000mm的锚杆钻孔1，而后将压风管插入锚杆钻孔1底部，使用压风进行清空处理；

3）按上述所说由工厂生产加工尼龙套管5、可回收锚杆体6、让压垫片12、螺母13；

4）锚固胶3选用树脂锚固剂或者快硬水泥锚固剂；

5）在施工时, 先将尼龙套管5拧入可回收锚杆体端部外螺纹10，使挡栓14刚好卡住挡浆环8，然后将锚固胶3放入锚杆钻孔1中，使用煤电钻或锚杆转机套上可回收锚杆体尾部外螺纹11将尼龙套管5入锚杆钻孔1中，待锚固胶3凝结硬化后便可安装让压垫片12和拧紧螺母13；

6）经现场锚杆拉拔实验后可得，锚固力可达到5～12t，若需要更大的锚固力，可通过改变尼龙套管5的长度或直径来实现；

7）当回收时，可采用依次将让压垫片12和拧紧的螺母13卸下，并采用专用锚杆安装设备卡住平面结构17反向受力便可将可回收锚杆体9拧出尼龙套管内螺纹7，回收后可对可回收锚杆体9、让压垫片12和拧紧的螺母13进行回收循环再利用，而被锚固胶3锚固于锚杆钻孔1的尼龙套管5对割煤机的刀具不造成任何影响。

本发明与现有锚杆相比,具有以下优点：回收率高，可实现多次重复使用，降低生产成本；造价低廉；安装和拆卸方便快捷；安全可靠；锚固效果好、锚固力大，抗压、抗拉、抗扭能力强，安装后锚固力可达5~12t，广泛用于软弱岩层、高地应力围岩的巷道等地下工程中。

附图说明

图1为本发明分体部件组合剖视结构示意图；

图2为图1的尼龙套管右视剖面结构示意图；

图3为图2的A-A剖视结构示意图；

图4为图1可回收锚杆体剖视结构示意图；

图5为图4的B-B剖视结构示意图；

图6图1的分体部件组合连接后的剖视结构示意图；

图7锚杆体回收后尼龙套管保留在锚杆钻孔中的剖视结构示意图。

其中：1、锚杆钻孔，2、煤或岩体、3、锚固胶，4、搅拌凸头，5、尼龙套管，6、尼龙套管外螺纹，7、尼龙套管内螺纹，8、挡浆环，9、可回收锚杆体，10、可回收锚杆体外螺纹，11、可回收锚杆体尾部外螺纹，12、让压垫片，13、螺母，14、挡栓，15、螺母内螺纹，16、锚固体，17、平行平面。

具体实施方式

附图为本发明的实施例。

下面结合附图和实施例对本发明的内容进一步说明：

参照图1-5所示，一种可回收的尼龙分体组合式锚杆，在煤或岩体2钻有锚杆钻孔1所述锚杆钻孔1内底部装有锚固胶3，所述锚固胶3与尼龙套管5锚固连接，所述尼龙套管5内腔的内螺纹7通过可回收锚杆体9的外螺纹10与可回收锚杆体9连接，所述可回收锚杆体9末端螺纹11依次与让压垫片12、螺母13固定连接，所述尼龙套管5一端设有搅拌凸头4，所述可回收锚杆体9一端与挡栓14固定连接。

所说尼龙套管5外径上设有外螺纹6，尼龙套管5内腔设有内螺纹7，其中尼龙套管5的内螺纹7规格应与可回收锚杆体9端部外螺纹10相匹配，尼龙套管5的外螺纹6应与其内螺纹7相匹配。

所说尼龙套管5的一端设有搅拌凸头4，另一端设有挡浆环8。

所说锚固胶为无机材料锚固胶或有机材料锚固胶。

所说可回收锚杆体9的外层涂或喷防腐、防潮保护层。

所说可回收锚杆体9末端螺纹11的两个侧面应削成两个平行平面17。

图2、图3所示为图1中尼龙套管剖视结构示意图，假若设尼龙套管总长度为300mm，内螺纹直径为18mm，深度为295mm为例，在制作尼龙套管时，首先需把直径为25mm的圆柱形尼龙棒一端夹置于车床上，用铣刀铣出一个外径为22mm、长度为300mm，其端头部搅拌凸头4的圆柱体，而后采用铣刀再铣出外螺纹，然后在采用钻头沿尼龙棒体中心钻出深度为300mm的孔，而后使用丝锥攻长为280mm的内螺纹丝，此时尼龙套管内外螺纹壁厚度达到2mm，最后使用铣刀铣处挡浆环。整个过程也可使用数控车床编程精确加工，最好使用尼龙模具一次浇注制作。其他规格的尼龙套管5与上述三种加工方法相同。

锚固胶3可选用无机材料锚固胶（如快硬水泥锚固剂），或其他有机材料锚固胶（如数值锚固剂）。

图4、图5所示为图1中可回收锚杆体剖视结构示意图。假若设可回收锚杆体长度为2200mm，可回收锚杆体尾部外螺纹11直径为18mm为例。在制作可回收锚杆体时，首先将圆钢切割成长度为2200mm、直径为18mm的母材，并将母材的一端放在冲床机加工出平面结构17，然后放在滚丝机上面分别滚出于尼龙套管内螺纹7相匹配（长度为300mm）可回收锚杆体端部外螺纹10和长度为200mm的可回收锚杆体尾部外螺纹11，最后在可回收锚杆体端部外螺纹10的末端焊接一对长度为3mm的挡栓14。整个过程也可使用数控车床编程精确加工。其他规格的可回收锚杆体9与加工方法相同。最后对可对可回收锚杆体9的外层涂（喷）防腐、防潮保护层，可起到防锈、防腐蚀等作用。

图6所示为尼龙套管、可回收锚杆体、让压垫片、螺母与煤或岩体锚固连接后的剖视结构示意图。安装时，先将尼龙套管5拧入可回收锚杆体端部外螺纹10，使挡栓14刚好卡住挡浆环8，然后将锚固胶3放入锚杆钻孔1中，使用煤电钻或锚杆转机套上可回收锚杆体尾部外螺纹11将尼龙套管5入锚杆钻孔1中，待锚固胶3凝结硬化后便可安装让压垫片12和拧紧螺母13。

实施例1

一种锚杆的安装与回收的方法，按下述步骤进行:

1）在煤或岩体2壁面钻锚杆钻孔1,根据可回收锚杆体9的长度而选择钻孔的深度，钻孔的直径应与尼龙套管外螺纹6相匹配；其钻孔深度等于可回收锚杆体9减去可回收锚杆体尾部外螺纹11的长度；

2）用φ25mm的锚杆钻头夹于煤电钻或锚杆钻机上,而后锚杆钻头对准设计位置，向煤或岩体2壁面钻进深度为2000mm的锚杆钻孔1，而后将压风管插入锚杆钻孔1底部，使用压风进行清空处理。

3）按上述所说由工厂生产加工尼龙套管5、可回收锚杆体6、让压垫片12、螺母13；

4）锚固胶3选用树脂锚固剂或者快硬水泥锚固剂。

5）在施工时, 先将尼龙套管5拧入可回收锚杆体端部外螺纹10，使挡栓14刚好卡住挡浆环8，然后将锚固胶3放入锚杆钻孔1中，使用煤电钻或锚杆转机套上可回收锚杆体尾部外螺纹11将尼龙套管5入锚杆钻孔1中，待锚固胶3凝结硬化后便可安装让压垫片12和拧紧螺母13。

6）经现场锚杆拉拔实验后可得，锚固力可达到5～12t，若需要更大的锚固力，可通过改变尼龙套管5的长度或直径来实现。

7）当回收时，可采用依次将让压垫片12和拧紧的螺母13卸下，并采用专用锚杆安装设备卡住平面结构17反向受力便可将可回收锚杆体9拧出尼龙套管内螺纹7。回收后可对可回收锚杆体9、让压垫片12和拧紧的螺母13进行回收循环再利用，而被锚固胶3锚固于锚杆钻孔1的尼龙套管5对割煤机的刀具不造成任何影响。

综上所述，一种可回收的尼龙分体组合式锚杆，屏蔽了传统锚杆在回收再利用方面的不足之处，实现了尼龙分体组合式锚杆可回收的功能。

Claims (6)

1.一种可回收的尼龙分体组合式锚杆，其特征在于在煤或岩体（2）中钻有锚杆钻孔（1），所述锚杆钻孔（1）内腔底部装有锚固胶（3），所述锚固胶（3）与尼龙套管（5）锚固连接，所述尼龙套管（5）内腔的内螺纹（7）通过可回收锚杆体（9）的外螺纹（10）与可回收锚杆体（9）连接，所述可回收锚杆体（9）末端螺纹（11）依次与让压垫片（12）、螺母（13）固定连接，所述尼龙套管（5）一端设有搅拌凸头（4），另一端设有挡浆环（8），所述可回收锚杆体（9）一端与挡栓（14）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种可回收的尼龙分体组合式锚杆，其特征在于所说尼龙套管（5）外径上设有外螺纹（6），尼龙套管（5）内腔设有内螺纹（7），其中尼龙套管（5）的内螺纹（7）规格应与可回收锚杆体（9）端部外螺纹（10）相匹配，尼龙套管（5）的外螺纹（6）应与其内螺纹（7）相匹配。

3.根据权利要求1所述的一种可回收的尼龙分体组合式锚杆，其特征在于所说锚固胶为无机材料锚固胶或有机材料锚固胶。

4.根据权利要求1所述的一种可回收的尼龙分体组合式锚杆，其特征在于所说可回收锚杆体（9）的外层涂或喷防腐、防潮保护层。

5.根据权利要求1所述的一种可回收的尼龙分体组合式锚杆，其特征在于所说可回收锚杆体（9）末端螺纹（11）的两个侧面应削成两个平行平面（17）。

6.一种锚杆的安装与回收的方法，按下述步骤进行:

1）在煤或岩体2壁面钻锚杆钻孔1,根据可回收锚杆体9的长度而选择钻孔的深度，钻孔的直径应与尼龙套管外螺纹6相匹配；其钻孔深度等于可回收锚杆体9减去可回收锚杆体尾部外螺纹11的长度；

2）用φ25mm的锚杆钻头夹于煤电钻或锚杆钻机上,而后锚杆钻头对准设计位置，向煤或岩体2壁面钻进深度为2000mm的锚杆钻孔1，而后将压风管插入锚杆钻孔1底部，使用压风进行清空处理；

3）按上述所说由工厂生产加工尼龙套管5、可回收锚杆体6、让压垫片12、螺母13；

4）锚固胶3选用树脂锚固剂或者快硬水泥锚固剂；

5）在施工时, 先将尼龙套管5拧入可回收锚杆体端部外螺纹10，使挡栓14刚好卡住挡浆环8，然后将锚固胶3放入锚杆钻孔1中，使用煤电钻或锚杆转机套上可回收锚杆体尾部外螺纹11将尼龙套管5入锚杆钻孔1中，待锚固胶3凝结硬化后便可安装让压垫片12和拧紧螺母13；

6）经现场锚杆拉拔实验后可得，锚固力可达到5～12t，若需要更大的锚固力，可通过改变尼龙套管5的长度或直径来实现；

7）当回收时，可采用依次将让压垫片12和拧紧的螺母13卸下，并采用专用锚杆安装设备卡住平面结构17反向受力便可将可回收锚杆体9拧出尼龙套管内螺纹7；

回收后可对可回收锚杆体9、让压垫片12和拧紧的螺母13进行回收循环再利用，而被锚固胶3锚固于锚杆钻孔1的尼龙套管5对割煤机的刀具不造成任何影响。

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