CN111156042A - 一种冲击地压巷道锚杆防崩机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冲击地压巷道锚杆防崩机构，利用吸能部件对作用在第一扭矩螺母的弹射能量进行吸能，实现一级防崩，然后将剩余的能量一部分作用在第二扭矩螺母，实现二级防崩，如果二级防崩失效，利用悬拉部件和减速部件消耗锚杆、吸能部件、第一扭矩螺母和第二扭矩螺母的剩余能量，并且悬拉部件及锚杆与减速部件形成三角稳定结构，当对锚杆崩落时，可有效控制锚杆的整体脱落，阻止锚杆崩落或减弱锚杆崩落速度，实现三级防崩，这样可有效避免锚杆、扭矩螺母的崩出伤人，提高作业人员的安全性。

Description

一种冲击地压巷道锚杆防崩机构
技术领域
本发明涉及煤矿安全开采技术领域，特别涉及冲击地压巷道一种冲击地压巷道锚杆防崩机构。
背景技术
巷道是冲击地压发生最多的区域，据不完全统计，占冲击地压发生次数的80％以上，冲击地压发生时，常常造成巷道严重破坏、设备损坏甚至人员伤亡。人们往往关注如何防范由冲击地压造成的重大事故，但同时由锚杆弹射造成的伤人事故也不容忽视，当锚杆受力突然被加载时，会引起锚杆、扭矩螺母受力突然超过支护体的强度。当锚杆、扭矩螺母仍有剩余载荷或者能量时，锚杆、扭矩螺母会突然弹射，易对作业人员造成伤害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冲击地压巷道锚杆防崩机构，以解决当锚杆、扭矩螺母仍有剩余载荷或者能量时，锚杆、扭矩螺母会突然弹射，易对作业人员造成伤害的问题。
根据本发明的实施例，提供了一种冲击地压巷道锚杆防崩机构，包括吸能部件、悬拉部件和减速部件，所述吸能部件设置在锚杆上的第一扭矩螺母与第二扭矩螺母之间，所述吸能部件的两端分别与所述第一扭矩螺母和第二扭矩螺母抵接，所述锚杆上且位于第一扭矩螺母的上方设有托盘，所述悬拉部件和减速部件采用金属材料制成；
所述悬拉部件的一端与所述锚杆连接，且连接处位于所述第一扭矩螺母与所述吸能部件之间；所述悬拉部件的另一端与顶板金属网、钢带或其他锚杆连接；
所述减速部件的一端与所述锚杆连接，且连接处位于所述第二扭矩螺母与所述吸能部件之间，所述减速部件的另一端与顶板金属网、钢带或其他锚杆连接；
所述悬拉部件和减速部件分别位于所述锚杆的相对的两侧。
具体地，所述悬拉部件与水平方向的夹角为6-12°，所述减速部件与水平方向的夹角为15-20°。
具体地，所述悬拉部件和减速部件均包括柔性连接体，所述柔性连接体的一端设有用于与所述锚杆连接的卡环，所述柔性连接体的另一端设有卡扣。
具体地，所述悬拉部件和减速部件的长度为400mm-600mm。
具体地，所述吸能部件为吸能弹簧，所述吸能弹簧套设在所述锚杆的外部。
具体地，所述吸能弹簧的外径为26mm，线径为3-5mm，中径为23mm，高度为50mm，节距为7.8-13mm，间距为4.8-10mm，最大变形量为40mm，总圈数为5，有效圈数为3，展开总长度为246.4mm，质量为1.338g，吸能弹簧系数为2.219kgf/mm。
具体地，所述托盘与所述锚杆之间设有减磨垫圈。
本发明实施例提供了一种冲击地压巷道锚杆防崩机构，利用吸能部件对作用在第一扭矩螺母的弹射能量进行吸能，实现一级防崩，然后将剩余的能量一部分作用在第二扭矩螺母，实现二级防崩，如果二级防崩失效，利用悬拉部件和减速部件消耗锚杆、吸能部件、第一扭矩螺母和第二扭矩螺母的剩余能量，并且悬拉部件及锚杆与减速部件形成三角稳定结构，当对锚杆崩落时，可有效控制锚杆的整体脱落，阻止锚杆崩落或减弱锚杆崩落速度，实现三级防崩，这样可有效避免锚杆、扭矩螺母的崩出伤人，提高作业人员的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种冲击地压巷道锚杆防崩机构的结构图；
图2为悬拉部件和减速部件的结构图。
其中，1-锚杆，2-悬拉部件，3-钢带，4-托盘，5-减磨垫圈，6-第一扭矩螺母，7-第二扭矩螺母，8-减速部件，9-吸能部件，10-柔性连接体，11-卡环，12-卡扣。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，如图1所示，提供了一种冲击地压巷道锚杆防崩机构，包括吸能部件9、悬拉部件2和减速部件8，吸能部件9设置在锚杆1上的第一扭矩螺母6与第二扭矩螺母7之间，吸能部件9的两端分别与第一扭矩螺母6和第二扭矩螺母7抵接，锚杆1上且位于第一扭矩螺母6的上方设有托盘4，悬拉部件2和减速部件8采用金属材料制成；悬拉部件2的一端与锚杆1连接，且连接处位于第一扭矩螺母6与吸能部件9之间；悬拉部件2的另一端与顶板金属网、钢带3或其他锚杆1连接；减速部件8的一端与锚杆1连接，且连接处位于第二扭矩螺母7与吸能部件9之间，减速部件8的另一端与顶板金属网、钢带3或其他锚杆1连接，悬拉部件2和减速部件8分别位于锚杆1的相对的两侧。
其中，第一扭矩螺母6和第二扭矩螺母7与杆体螺纹连接，通过第一扭矩螺母6将托盘4压紧巷道表面，给锚杆体提供一定的预紧力，并让预紧力扩散到锚杆周围的煤岩体之中，进而改善围岩应力的状态，能够有效抑制围岩离层、结构面的滑动与节理裂隙的张开。
在一些实施例中，如图1所示，悬拉部件2与水平方向的夹角α为6-12°，减速部件8与水平方向的夹角β为15-20°，这样锚杆1的不同位置进行剩余能量的传导，既可保证锚杆1的水平方向的受力平衡，又可避免将剩余能量集中在锚杆1的一处而造成该处能量集中而易被崩裂的现象发生，与现有技术中对称设置的防崩装置仅在锚杆1的一个位置进行剩余能量传导相比，进一步提高防崩效果。
如图2所示，悬拉部件2和减速部件8均包括柔性连接体10，柔性连接体10的一端设有用于与锚杆1连接的卡环11，柔性连接体10的另一端设有卡扣12。其中，悬拉部件2和减速部件8的长度为400mm-600mm。
其中，卡扣12包括钩部以及设置在钩部开口的弹片，并且弹片的一端与钩部的一端连接，这样利用钩部钩住顶板金属网、钢带3或其他锚杆1连接，然后弹片将钩部开口封住，实现连接的稳固，并且方便作业人员操作。同样，利用卡环11套接在锚杆1的外部，即可实现柔性连接体10与锚杆1的连接，方便操作。
在上述实施例中，吸能部件9为吸能弹簧，吸能弹簧套设在锚杆1的外部。其中，吸能弹簧的外径为26mm，线径为3-5mm，中径为23mm，高度为50mm，节距为7.8-13mm，间距为4.8-10mm，最大变形量为40mm，总圈数为5，有效圈数为3，展开总长度为246.4mm，质量为1.338g，吸能弹簧系数为2.219kgf/mm，这样既能保证吸能弹簧既有较高的劲度系数，又可最大限度减少吸能弹簧的总圈数，减少弹簧制作材料的使用量，降低成本，并且满足在满足锚杆的尺寸要求。
在上述实施例中，托盘4与锚杆1之间设有减磨垫圈5，减磨垫圈5可有效防止托盘4与锚杆1之间的相互磨损，提高使用寿命。
本发明实施例提供了一种冲击地压巷道锚杆防崩机构，利用吸能部件9对作用在第一扭矩螺母6的弹射能量进行吸能，实现一级防崩，然后将剩余的能量一部分作用在第二扭矩螺母7，实现二级防崩，如果二级防崩失效，利用悬拉部件2和减速部件8消耗锚杆1、吸能部件9、第一扭矩螺母6和第二扭矩螺母7的剩余能量，并且悬拉部件2及锚杆1与减速部件8形成三角稳定结构，当对锚杆1崩落时，可有效控制锚杆1的整体脱落，阻止锚杆1崩落或减弱锚杆崩落速度，实现三级防崩，这样可有效避免锚杆1、扭矩螺母的崩出伤人，提高作业人员的安全性。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种冲击地压巷道锚杆防崩机构，其特征在于，包括吸能部件(9)、悬拉部件(2)和减速部件(8)，所述吸能部件(9)设置在锚杆(1)上的第一扭矩螺母(6)与第二扭矩螺母(7)之间，所述吸能部件(9)的两端分别与所述第一扭矩螺母(6)和第二扭矩螺母(7)抵接，所述锚杆(1)上且位于第一扭矩螺母(6)的上方设有托盘(4)，所述悬拉部件(2)和减速部件(8)采用金属材料制成；
所述悬拉部件(2)的一端与所述锚杆(1)连接，且连接处位于所述第一扭矩螺母(6)与所述吸能部件(9)之间；所述悬拉部件(2)的另一端与顶板金属网、钢带(3)或其他锚杆(1)连接；
所述减速部件(8)的一端与所述锚杆(1)连接，且连接处位于所述第二扭矩螺母(7)与所述吸能部件(9)之间，所述减速部件(8)的另一端与顶板金属网、钢带(3)或其他锚杆(1)连接；
所述悬拉部件(2)和减速部件(8)分别位于所述锚杆(1)的相对的两侧。
2.根据权利要求1所述的冲击地压巷道锚杆防崩机构，其特征在于，所述悬拉部件(2)与水平方向的夹角为6-12°，所述减速部件(2)与水平方向的夹角为15-20°。
3.根据权利要求1所述的冲击地压巷道锚杆防崩机构，其特征在于，所述悬拉部件(2)和减速部件(8)均包括柔性连接体(10)，所述柔性连接体(10)的一端设有用于与所述锚杆(1)连接的卡环(11)，所述柔性连接体(10)的另一端设有卡扣(12)。
4.根据权利要求3所述的冲击地压巷道锚杆防崩机构，其特征在于，所述悬拉部件(2)和减速部件(8)的长度为400mm-600mm。
5.根据权利要求1所述的冲击地压巷道锚杆防崩机构，其特征在于，所述吸能部件(9)为吸能弹簧，所述吸能弹簧套设在所述锚杆(1)的外部。
6.根据权利要求5所述的冲击地压巷道锚杆防崩机构，其特征在于，所述吸能弹簧的外径为26mm，线径为3-5mm，中径为23mm，高度为50mm，节距为7.8-13mm，间距为4.8-10mm，最大变形量为40mm，总圈数为5，有效圈数为3，展开总长度为246.4mm，质量为1.338g，吸能弹簧系数为2.219kgf/mm。
7.根据权利要求1所述的冲击地压巷道锚杆防崩机构，其特征在于，所述托盘(4)与所述锚杆(1)之间设有减磨垫圈(5)。
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