CN110863850A - 一种用于煤矿深部巷道的大变形控制锚索 - Google Patents
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Abstract
本发明属于地下工程软岩巷道支护领域，具体涉及到一种用于煤矿深部巷道的大变形控制锚索。该锚索包括管径相同的一号套筒及二号套筒；所述的一号套筒一端封闭，另端开口，并与两端开口的二号套筒3的一端对接。本发明可以通过刚性弹簧的变形减弱锚索受到的拉力，且起到一定的阻力，同时在刚性弹簧失效后，加设的二次支护阻力头会给杆体的扩大端头阻力，从而对围岩的大变形起到控制作用。
Description
技术领域
本发明属于地下工程软岩巷道支护领域，具体涉及到一种用于煤矿深部巷道的大变形控制锚索。
背景技术
随着浅部的煤炭资源枯竭，煤矿的开采逐渐转向深部。在进入深部后，对于软岩巷道的支护要求具有允许变形大，变形阻力大等特点，给煤矿开采和安全带来较大的方便。但是在发生冲击地压时，传统的大变形锚索和锚杆的让压性能和极限抗拉强度无法承受瞬间增长数倍的围岩压力从而失去支护效果，因此如何更好控制冲击地压造成的锚杆和锚索的变形，是对锚杆支护技术改进的一个重要方向。
发明内容
为了解决冲击地压发生后，支护结构损坏严重的问题，本发明提供一种用于煤矿深部巷道的大变形控制锚索。
本发明的目的是通过如下途径实现的：一种用于煤矿深部巷道的大变形控制锚索，该锚索包括管径相同的一号套筒及二号套筒；所述的一号套筒一端封闭，另端开口，并与两端开口的二号套筒3的一端对接；
一根杆体头部设有扩大端头，扩大端头及部分杆体插入一号套筒及二号套筒内，扩大端头、一号套筒及二号套筒侧壁对应处分别设有若干个插孔，通过插梢插入插孔将扩大端头、一号套筒及二号套筒三者固定；
伸出二号套筒外的杆体尾端上安装有托盘，托盘通过螺母固定于二号套筒的端尾部；
扩大端头的顶部与一号套筒封闭端内壁之间安装有刚性弹簧。
作为本方案的进一步优化，所述的扩大端头的顶部以及一号套筒封闭端内壁上分别安装有勾环，刚性弹簧通过勾环连接扩大端头与一号套筒。
作为本方案的进一步优化，所述的二号套筒内壁设有若干个阻力头。
作为本方案的进一步优化，所述的扩大端头与一号套筒及二号套筒之间实现往复式动密封。
本发明一种用于煤矿深部巷道的大变形控制锚索，在深部岩体发生冲击地压时，巷道围岩压力瞬间增加数倍，同时围岩向巷道中心发生大变形，锚索可以通过端头内部刚性弹簧的弹性变形使骤增的围岩压力得到减弱，在刚性弹簧和插梢破坏失效后，呈十字交错分布在二号套筒内的加设的二支护阻力头会在杆体随围岩移动后对扩大端头施加阻力，从而充分发挥锚索的抗拉性能，对围岩的大变形起到控制作用。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详细说明：
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明中扩大端头结构示意图；
图3为图1的A-A向剖面图；
图中，一号套筒1、刚性弹簧2、二号套筒3、扩大端头4、阻力头5、二号套筒6、螺母7、杆体8、托盘9。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本发明一种用于煤矿深部巷道的大变形控制锚索，该锚索包括管径相同的一号套筒1及二号套筒6；所述的一号套筒1一端封闭，另端开口，并与两端开口的二号套筒3的一端对接；
一根杆体8头部设有扩大端头4，扩大端头4及部分杆体8插入一号套筒1及二号套筒6内，扩大端头与一号套筒及二号套筒之间实现往复式动密封。扩大端头4、一号套筒1及二号套筒6侧壁对应处分别设有若干个插孔11，通过插梢3插入插孔11将扩大端头4、一号套筒1及二号套筒6三者固定；
伸出二号套筒6外的杆体8尾端上安装有托盘9，托盘9通过螺母7固定于二号套筒6的端尾部；
扩大端头4的顶部与一号套筒1封闭端内壁之间安装有刚性弹簧2。
所述的扩大端头4的顶部以及一号套筒1封闭端内壁上分别安装有勾环10，刚性弹簧2通过勾环10连接扩大端头4与一号套筒1。
所述的二号套筒6内壁设有若干个阻力头5。
安装时，先将杆体8插入二号套筒6内，对准杆体8和二号套筒6的插孔11，插上插梢3固定杆体8，然后将刚性弹簧2一端安装在扩大端头4的勾环10上，另一端安装在一号套筒1的勾环10上，在一号套筒1的插孔10与扩大端头4的插孔10对准的位置插上插梢3，固定一号套筒1，最后将托盘9穿过杆体8装在二号套筒6端尾部，拧紧螺丝7固定托盘9。
使用时，先通过锚索将锚固剂顶入岩体内部，使锚索端头部与围岩进行锚固，当深部岩体发生冲击地压时，围岩压力骤增，岩体发生大变形使锚索受到拉力，拖动套筒内的刚性弹簧发生弹性变形使冲击地压得到一定程度的减弱，避免锚索被拉断失效，在刚性弹簧失效后，扩大端头受到阻力头的作用，对围岩变形起到控制作用，当第一排阻力头失效后，扩大端头与第一排阻力头对应的位置受到破坏，十字交错分布的第二排阻力头对扩大端头施加阻力，此时扩大端头受到阻力的位置完整，对围岩的支护效果不会因为扩大端头受损而受到影响。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种用于煤矿深部巷道的大变形控制锚索，其特征在于：该锚索包括管径相同的一号套筒(1)及二号套筒(6)；所述的一号套筒(1)一端封闭，另端开口，并与两端开口的二号套筒(3)的一端对接；
一根杆体(8)头部设有扩大端头(4)，扩大端头(4)及部分杆体(8)插入一号套筒(1)及二号套筒(6)内，扩大端头(4)、一号套筒(1)及二号套筒(6)侧壁对应处分别设有若干个插孔(11)，通过插梢(3)插入插孔(11)将扩大端头(4)、一号套筒(1)及二号套筒(6)三者固定；
伸出二号套筒(6)外的杆体(8)尾端上安装有托盘(9)，托盘(9)通过螺母(7)固定于二号套筒(6)的端尾部；
扩大端头(4)的顶部与一号套筒(1)封闭端内壁之间安装有刚性弹簧(2)。
2.如权利要求1所述的一种用于煤矿深部巷道的大变形控制锚索，其特征在于：所述的扩大端头(4)的顶部以及一号套筒(1)封闭端内壁上分别安装有勾环(10)，刚性弹簧(2)通过勾环(10)连接扩大端头(4)与一号套筒(1)。
3.如权利要求1所述的一种用于煤矿深部巷道的大变形控制锚索，其特征在于：所述的二号套筒(6)内壁设有若干个阻力头(5)。
4.如权利要求1所述的一种用于煤矿深部巷道的大变形控制锚索，其特征在于：所述的扩大端头(4)与一号套筒(1)及二号套筒(6)之间实现往复式动密封。
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