CN107227967A - 一种恒阻大变形让压锚杆或锚索 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种恒阻大变形让压锚杆或锚索，包括锚杆本体或锚索本体，锚杆本体或锚索本体靠近尾部的部位安装有托盘，锚杆本体或锚索本体尾部通过紧固螺母固定，还包括一级恒阻让压装置和二级恒阻让压装置，两者共同作用实现锚杆本体或锚索本体的分段让压；且本装置安装有警报器，可为现场工作人员提供锚杆或锚索拉伸破坏的超前警报提醒，有利于现场安全生产。本发明不仅保护了锚杆或锚索整体的强度，而且压变形位移距离大，适用于软岩或者大变形巷道。
Description
技术领域
本发明涉及一种恒阻大变形让压锚杆或锚索，属于巷道或隧道支护设备领域。
背景技术
随着开采深度的不断增加，巷道尤其是围岩松软的巷道掘出后，其围岩的自稳时间很短，在掘进引起的巷道围岩应力调整阶段围岩变形速度快，变形量大；应力调整阶段完成后，在应力相对稳定阶段蠕变显著，蠕变变形量较大，故积累的总变形量也较大，一般均大于200mm，有的可达500mm，甚至在1000mm以上；巷道在受到来压时，变形量也很大。上述大变形的巷道中使用普通刚性锚杆或锚索支护时，常因锚杆或锚索不能适应巷道围岩的变形而被拉断失效。为解决上述问题，大变形锚杆或锚索是很好的工程解决方案，但目前的变形锚杆或锚索存在变形量太低的问题，已知的一种让压锚杆或锚索，其结构作用于锚杆尾部，距离很短，且由于让压结构本身的限制，其变形量最大只能达到锚杆尾部露出距离的50%，锚杆变形量太低不适应软岩或者大变形巷道。
发明内容
本发明提供一种恒阻大变形让压锚杆或锚索，不仅保护了锚杆或锚索整体的强度，而且压变形位移距离大，适用于软岩或者大变形巷道。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种恒阻大变形让压锚杆或锚索，包括锚杆本体或锚索本体，锚杆本体或锚索本体靠近尾部的部位安装有托盘，锚杆本体或锚索本体尾部通过紧固螺母固定，还包括一级恒阻让压装置和二级恒阻让压装置，两者共同作用实现锚杆本体或锚索本体的分段让压；
所述的一级恒阻让压装置为液压油缸，还包括套接在锚杆本体或锚索本体上的密封钢管，套接有密封钢管的锚杆本体或锚索本体通过活塞在液压油缸内部移动，在活塞中心位置开设有螺纹孔，套接有钢管的锚杆本体或锚索本体穿过螺纹孔与活塞连接形成整体，且活塞位于钢管的中间位置处；所述液压油缸包括两个腔室，一个为液压油腔，一个为空腔，空腔位于液压油缸内部，液压油腔位于空腔内部，且液压油腔的一端安装有泄压阀。
所述的二级恒阻让压装置为张拉端预应力锚具，其安装在托盘靠近锚杆本体或锚索本体尾部的一侧，可以在锚杆或者锚索的张拉过程中始终保持锚固状态，且在张拉端预应力锚具上安装有警报器，可为现场工作人员提供锚杆或锚索拉伸破坏的超前警报提醒；
作为本发明的进一步优选，锚杆本体或锚索本体上套接有密封钢管，且钢管两端与锚杆本体或锚索本体接触处设有密封圈；
作为本发明的进一步优选，密封钢管两端与油腔接触处设有台阶状密封圈；
作为本发明的进一步优选，所述的密封钢管半径比锚杆半径大3mm；
作为本发明的进一步优选，所述的密封钢管选用不锈钢钢管制成。
通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明的恒阻大变形让压锚杆或锚索，有两个恒阻让压装置，可以分段依次让压，一级恒阻让压装置为一特制液压油缸，可以首先让压，且该装置位于锚杆或锚索中部，可实现长距离让压，同时充分利用锚杆或锚索尾部露出段；二级恒阻让压装置，为本装置中安装一警报器，可在锚杆或锚索即将发生拉伸破坏时发出警报，然后采取相关措施，保证巷道的整体稳定；由于本锚杆或锚索装置可保证锚杆或锚索恒阻让压，且依次恒阻让压，有利于保护锚杆或锚索整体强度。同时，本装置压变形位移距离很大，适用于软岩或者大变形巷道。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的优选实施例的整体结构示意图；
图2是本发明的优选实施例的一级恒阻让压装置的结构示意图；
图中：1为紧固螺母，2为警报器，3为锚具，4为托盘，5为锚杆或锚索，6为密封圈，7为泄压阀，8为台阶状密封圈，9为空腔，10为油腔，11为密封不锈钢管，12为活塞。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图2所示，本发明包括以下技术特征：紧固螺母1，警报器2，锚具3，托盘4，锚杆或锚索5，密封圈6，泄压阀7，台阶状密封圈8，空腔9，油腔10，密封不锈钢管11，活塞12。
本发明的一种恒阻大变形让压锚杆或锚索，包括锚杆本体或锚索本体，锚杆本体或锚索本体靠近尾部的部位安装有托盘，锚杆本体或锚索本体尾部通过紧固螺母固定，还包括一级恒阻让压装置和二级恒阻让压装置，两者共同作用实现锚杆本体或锚索本体的分段让压；
所述的一级恒阻让压装置为液压油缸，还包括套接在锚杆本体或锚索本体上的密封钢管，套接有密封钢管的锚杆本体或锚索本体通过活塞在液压油缸内部移动，在活塞中心位置开设有螺纹孔，套接有钢管的锚杆本体或锚索本体穿过螺纹孔与活塞连接形成整体，且活塞位于钢管的中间位置处；所述液压油缸包括两个腔室，一个为液压油腔，一个为空腔，空腔位于液压油缸内部，液压油腔位于空腔内部，且液压油腔的一端安装有泄压阀，泄压阀可根据压力自动开关，液压油可通过泄压阀由液压油腔进入空腔中。
所述的二级恒阻让压装置为张拉端预应力锚具，其安装在托盘靠近锚杆本体或锚索本体尾部的一侧，可以在锚杆或者锚索的张拉过程中始终保持锚固状态，且在张拉端预应力锚具上安装有警报器，可为现场工作人员提供锚杆或锚索拉伸破坏的超前警报提醒；当锚杆或锚索尾部杆受到拉力达到锚具指定工作拉力时，锚杆或锚索相对岩体向内移动，当锚杆或锚索尾部的紧固螺母与报警器相接触时，报警器发出警报。
作为本发明的进一步优选，锚杆本体或锚索本体上套接有密封钢管，且密封钢管两端与锚杆本体或锚索本体接触处设有密封圈，以防止杂物进入锚杆或锚索与不锈钢管之间；
作为本发明的进一步优选，密封钢管两端与油腔接触处设有台阶状密封圈，以保证油腔内部压强的稳定；
作为本发明的进一步优选，所述的钢管半径比锚杆半径大3mm；
作为本发明的进一步优选，所述的密封钢管选用不锈钢钢管制成。
实际操作过程中，锚杆或锚索受力时将力作用于活塞，液压油可由泄压阀进入空腔，活塞以液压油为传递介质将压力作用于泄压阀，油腔内的压强没有达到泄压阀设定压强值时，活塞位置不变，此时靠锚杆或锚索自身材料属性发生延伸；当油腔室内的压强达到泄压阀设定压强值时，泄压阀打开，液压油进入空腔；此时，锚杆或锚索相对油缸发生位移以让压。如一级恒阻让压装置达到最大让压距离时，锚杆或锚索受力继续增加，当达到锚杆或锚索抗拉强度的90%时，锚杆或锚索尾部与二级恒阻让压装置之间发生滑动位移，继续让压，当达到二级恒阻让压装置让压距离极限时，警报器响起，发出警报；由于一级恒阻让压装置和二级恒阻让压装置都是恒阻让压变形，能有效的保护锚杆或锚索的正常工作，适用于软岩或者大变形巷道。本发明没有比较精密装置或结构，能保证在突然来压下本装置能够正常工作，不会因为某些精密装置或结构的损坏而导致不能让压，以致锚杆或锚索被突然拉断。
本发明装置中，当紧固螺母与警报器相接处时，警报器发出警报，此时我们就知道快接近锚杆或锚索的抗拉强度了，需要采取一些措施来保证围岩或者巷道的稳定。
为了保证本发明装置的长时间稳定，在油腔与密封不锈钢管相连处，用台阶状的密封圈密封，在密封不锈钢管与锚杆或锚索相连接处用密封圈密封。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (5)
1.一种恒阻大变形让压锚杆或锚索，包括锚杆本体或锚索本体，锚杆本体或锚索本体靠近尾部的部位安装有托盘，锚杆本体或锚索本体尾部通过紧固螺母固定，其特征在于：还包括一级恒阻让压装置和二级恒阻让压装置，两者共同作用实现锚杆本体或锚索本体的分段让压；
所述的一级恒阻让压装置为液压油缸，还包括套接在锚杆本体或锚索本体上的密封钢管，套接有密封钢管的锚杆本体或锚索本体通过活塞在液压油缸内部移动，在活塞中心位置开设有螺纹孔，套接有钢管的锚杆本体或锚索本体穿过螺纹孔与活塞连接形成整体，且活塞位于钢管的中间位置处；所述液压油缸包括两个腔室，一个为液压油腔，一个为空腔，空腔位于液压油缸内部，液压油腔位于空腔内部，且液压油腔的一端安装有泄压阀；
所述的二级恒阻让压装置为张拉端预应力锚具，其安装在托盘靠近锚杆本体或锚索本体尾部的一侧，可以在锚杆或者锚索的张拉过程中始终保持锚固状态，且在张拉端预应力锚具上安装有警报器，可为现场工作人员提供锚杆或锚索拉伸破坏的超前警报提醒。
2.根据权利要求1所述的恒阻大变形让压锚杆或锚索，其特征在于：锚杆本体或锚索本体上套接有密封钢管，且钢管两端与锚杆本体或锚索本体接触处设有密封圈。
3.根据权利要求1所述的恒阻大变形让压锚杆或锚索，其特征在于：密封钢管两端与油腔接触处设有台阶状密封圈。
4.根据权利要求1所述的恒阻大变形让压锚杆或锚索，其特征在于：所述的密封钢管半径比锚杆半径大3mm。
5.根据权利要求1所述的恒阻大变形让压锚杆或锚索，其特征在于：所述的密封钢管选用不锈钢钢管制成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 221116 No. 1 University Road, copper mountain, Jiangsu, Xuzhou Applicant after: China University of Mining & Technology Address before: 221116 Nanhu campus, China University of Mining and Technology, 1 University Road, Xuzhou, Jiangsu, Xuzhou Applicant before: China University of Mining & Technology |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171003 |