CN111379566A - 煤矿井下巷道的锚杆支护结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了煤矿井下巷道的锚杆支护结构，包括外固定盘、支护锚杆、弹压支护组件以及密封防松组件，所述外固定盘上安插有多个支护锚杆，且所述外固定盘通过支护锚杆固定设置在煤矿巷道内外表面上，所述外固定盘的贴合面还设置有多个弹压支护组件，所述弹压支护组件与支护锚杆呈交叉错落式分布，使得所述弹压支护组件对支护锚杆两侧的煤矿围岩进行压实紧固，所述外固定盘与煤矿围岩层之间通过注射泵对内注射水泥，所述支护锚杆靠近外固定盘的一端为空心柱结构，且其侧壁开设有多个喷射孔，使得外部注射泵通过喷射孔对支护锚杆的圆周外侧围岩进行水泥浇灌。
Description
技术领域
本发明涉及锚杆支护结构技术领域，具体为煤矿井下巷道的锚杆支护结构。
背景技术
矿井巷道是在不同岩石中沿不同方向、以不同倾角、按不同断面和长度开凿的，服务于不同范围、用作不同用途的各种地下空间。矿井巷道按照其空间尺寸、倾角方向、位置、服务范围及用途等进行命名和分类，锚杆是当代煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分，其能够将巷道的围岩加固在一起，使围岩自身支护自身。
现有的锚杆在安插后，当孔洞较大时，锚杆与岩体之间的紧固性差，且锚杆安装后容易造成内部岩层土质崩裂松动，导致锚杆支护能力差，因此有必要提出煤矿井下巷道的锚杆支护结构，以解决上述问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：煤矿井下巷道的锚杆支护结构，包括外固定盘、支护锚杆、弹压支护组件以及密封防松组件，所述外固定盘上安插有多个支护锚杆，且所述外固定盘通过支护锚杆固定设置在煤矿巷道内外表面上，所述外固定盘的贴合面还设置有多个弹压支护组件，所述弹压支护组件与支护锚杆呈交叉错落式分布，使得所述弹压支护组件对支护锚杆两侧的煤矿井石进行压实紧固，所述外固定盘与煤矿围岩层之间通过注射泵对内注射水泥，所述支护锚杆靠近外固定盘的一端为空心柱结构，且其侧壁开设有多个喷射孔，使得外部注射泵通过喷射孔对支护锚杆的圆周外侧围岩进行水泥浇灌。
作为本发明的一种优选技术方案，所述支护锚杆包括固定钻头、螺纹杆体以及侧填充杆件，所述固定钻头固定设置在支护锚杆的伸入端，所述固定钻头通过侧填充杆件与螺纹杆体的一端相固定，所述固定钻头的外圆周上设置有多个弧形刃，所述侧填充杆件将固定钻头钻出的煤矿装填至支护锚杆的外圆周两侧。
作为本发明的一种优选技术方案，所述支护锚杆靠近外固定盘的一侧杆臂上还设置有两个支护盘，两个所述支护盘呈包裹式相对设置，使得喷射孔内高压喷出的水泥在两个支护盘之间浇灌凝固。
作为本发明的一种优选技术方案，所述外固定盘上设置有多个连接筒座，该所述连接筒座垂直分布在外固定盘上，使得所述支护锚杆穿过连接筒座时与外固定盘端面垂直，所述支护锚杆的靠近外固定盘的一端固定有旋转件，并通过所述旋转件旋转安插在围岩层上，所述连接筒座内设置有滑动卡盘，且所述滑动卡盘与连接筒座之间圆周阵列有多个支撑弹簧，使得当所述支护锚杆伸入围岩层达到一定深度后，外固定盘通过弹簧弹力与煤矿井下的围岩层相贴近，所述连接筒座的一侧内部还设置有润滑套管。
作为本发明的一种优选技术方案，所述弹压支护组件包括导向套筒、连接撑板以及连接弹簧，所述外固定盘贴近围岩层的一侧端面固定有导向套筒，所述导向套筒为两段可收缩式套管结构，所述导向套筒的另一端安装有连接撑板，所述导向套筒内竖直设置有多个连接弹簧，使得所述连接撑板通过弹簧弹力与围岩层相贴近，所述连接撑板远离导向套管的一侧端面设置有若干个可形变支撑组件，多个可形变支撑组件通过形变弹压作用对支护锚杆圆周外侧的围岩进行支护。
作为本发明的一种优选技术方案，所述可形变支撑组件包括固定架、弧形抵板以及连接件，所述固定架固定安装在连接撑板上，所述固定架远离连接撑板的一侧通过两个连接件连接固定有弧形抵板，所述弧形抵板的横截面呈下凸式结构，使得当所述连接撑板受到一定压力后，弧形抵板与围岩层完全贴合。
作为本发明的一种优选技术方案，所述外固定盘上还开设有多个排放孔，所述排放孔的内壁紧密贴合设置有密封套管，所述排放孔与外部注射泵相连通，并通过注射泵对外固定盘与围岩层之间的空腔进行水泥喷射浇灌。
与现有技术相比，本发明提供了煤矿井下巷道的锚杆支护结构，具备以下有益效果：
1、本发明通过将多个锚杆穿过外固定盘与围岩层贴合，并对其内部进行水泥浇灌，提高支护效果，在外固定盘的贴合面还安装有弹压支护组件，能有效地将支护锚杆圆周附近的压实紧固，防止内部松动；
2、本发明通过在支护锚杆上相对设置有两个支护盘，通过支护盘对喷射孔喷出的水泥进行包裹时引流，使得水泥完全填充在支护锚杆与围岩层内侧壁之间，从而提高支护效果；
3、本发明中支护锚杆的钻头与螺纹杆体之间还设置有侧填充杆件，通过侧填充杆件上的多个凸块将固定钻头钻出的围岩填压至支护锚杆圆周侧面，提高钻孔效率的同时增强支护锚杆与煤矿围岩之间的紧固性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中支护锚杆的局部示意图；
图3为本发明中连接筒座的剖视图；
图4为本发明中弹压支护组件的结构示意图；
图中：1外固定盘、101排放孔、2支护锚杆、201螺纹杆体、202侧填充杆件、203固定钻头、204旋转件、205喷射孔、3支护盘、4弹压支护组件、401导向套筒、402连接弹簧、403连接撑板、404固定架、405连接件、406弧形抵板、5连接筒座、501滑动卡盘、502支撑弹簧、503润滑套管。
具体实施方式
参照图1，本发明提供一种技术方案：煤矿井下巷道的锚杆支护结构，包括外固定盘1、支护锚杆2、弹压支护组件4以及密封防松组件3，所述外固定盘1上安插有多个支护锚杆2，且所述外固定盘1通过支护锚杆2固定设置在煤矿巷道内外表面上，所述外固定盘1的贴合面还设置有多个弹压支护组件4，所述弹压支护组件4与支护锚杆2呈交叉错落式分布，使得所述弹压支护组件4对支护锚杆2两侧的煤矿井石进行压实紧固，所述外固定盘1与煤矿围岩层之间通过注射泵对内注射水泥，所述支护锚杆2靠近外固定盘1的一端为空心柱结构，且其侧壁开设有多个喷射孔205，使得外部注射泵通过喷射孔205对支护锚杆2的圆周外侧围岩进行水泥浇灌，提高支护效果。
参照图2，本实施例中，所述支护锚杆2包括固定钻头203、螺纹杆体201以及侧填充杆件202，所述固定钻头203固定设置在支护锚杆2的伸入端，所述固定钻头203通过侧填充杆件202与螺纹杆体201的一端相固定，所述固定钻头203的外圆周上设置有多个弧形刃，所述侧填充杆件202将固定钻头钻出的煤矿装填至支护锚杆的外圆周两侧位置，侧填充杆件上设置有多个弧形排列的凸块，能有效地将煤层填压至支护锚杆圆周侧面，增强内部紧密性。
本实施例中，所述支护锚杆2靠近外固定盘1的一侧杆臂上还设置有两个支护盘3，两个所述支护盘3呈包裹式相对设置，使得喷射孔205内高压喷出的水泥在两个支护盘3之间浇灌凝固，从而实现支护锚杆的固定。
参照图3，本实施例中，所述外固定盘1上设置有多个连接筒座5，该所述连接筒座5垂直分布在外固定盘1上，使得所述支护锚杆2穿过连接筒座5时与外固定盘1端面垂直，所述支护锚杆2的靠近外固定盘1的一端固定有旋转件204，所述支护锚杆2通过旋转件204旋转安插在围岩层上，所述连接筒座5内设置有滑动卡盘501，且所述滑动卡盘501与连接筒座5之间圆周阵列有多个支撑弹簧502，使得当所述支护锚杆2伸入围岩层达到一定深度后，外固定盘1通过弹簧弹力与煤矿井下的围岩层相贴近，所述连接筒座5的一侧内部还设置有润滑套管503。
参照图4，本实施例中，所述弹压支护组件4包括导向套筒401、连接撑板403以及连接弹簧402，所述外固定盘1贴近围岩层的一侧端面固定有导向套筒401，所述导向套筒401为两段可收缩式套管结构，所述导向套筒401的另一端安装有连接撑板403，所述导向套筒401内竖直设置有多个连接弹簧402，使得所述连接撑板403通过弹簧弹力与围岩层相贴近，所述连接撑板403远离导向套管401的一侧端面设置有若干个可形变支撑组件，多个可形变支撑组件通过形变弹压作用对支护锚杆2圆周外侧的围岩进行支护，实现对围岩层压实紧固的目的，有效地提高后期支护效果。
本实施例中，所述可形变支撑组件包括固定架404、弧形抵板406以及连接件405，所述固定架404固定安装在连接撑板403上，所述固定架404远离连接撑板403的一侧通过两个连接件405连接固定有弧形抵板406，所述弧形抵板406的横截面呈下凸式结构，使得当所述连接撑板403受到一定压力后，弧形抵板406与围岩层完全贴合，将煤岩层内部应力分散，扩大支撑面积。
本实施例中，所述外固定盘1上还开设有多个排放孔101，所述排放孔101的内壁紧密贴合设置有密封套管，所述排放孔101与外部注射泵相连通，并通过注射泵对外固定盘1与围岩层之间的空腔进行水泥喷射浇灌，实先内部固定一体化。
具体地，在对煤矿井下内部巷道进行支护时，工作人员确定好支护位置后，将外固定板与待支护面对齐，利用连接筒座将支护锚杆安插在外固定盘上，并通过旋转件将支护锚杆旋转安插在煤矿围岩层内，当达到一定深度后，外固定板通过弹簧弹力与煤矿围岩层相贴合，并将弹压支护组件按压至围岩层上，弹压支护组件支护锚杆两侧的煤矿井石进行压实紧固，此时，支护锚杆上远离外固定盘的支护盘将支护锚杆外侧附近的围岩向两侧边缘压实，使得喷射孔与围岩层之间留有一定空间，通过喷射孔对支护锚杆的外圆周侧壁进行水泥浇灌，最后通过排放孔对外固定盘与围岩层内部进行注浆，增强支护效果。
以上所述，仅为发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.煤矿井下巷道的锚杆支护结构，包括外固定盘(1)、支护锚杆(2)以及弹压支护组件(4)，其特征在于：所述外固定盘(1)上安插有多个支护锚杆(2)，且所述外固定盘(1)通过支护锚杆(2)固定设置在煤矿巷道内外表面上，所述外固定盘(1)的贴合面还设置有多个弹压支护组件(4)，所述弹压支护组件(4)与支护锚杆(2)呈交叉错落式分布，使得所述弹压支护组件(4)对支护锚杆(2)两侧的煤矿围岩进行压实紧固，所述外固定盘(1)与煤矿围岩层之间通过注射泵对内注射水泥，所述支护锚杆(2)靠近外固定盘(1)的一端为空心柱结构，且其侧壁开设有多个喷射孔(205)，使得外部注射泵通过喷射孔(205)对支护锚杆(2)的圆周外侧围岩进行水泥浇灌。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下巷道的锚杆支护结构，其特征在于：所述支护锚杆(2)包括固定钻头(203)、螺纹杆体(201)以及侧填充杆件(202)，所述固定钻头(203)固定设置在支护锚杆(2)的伸入端，所述固定钻头(203)通过侧填充杆件(202)与螺纹杆体(201)的一端相固定，所述固定钻头(203)的外圆周上设置有多个弧形刃，所述侧填充杆件(202)将固定钻头钻出的围岩装填至支护锚杆的外圆周两侧位置。
3.根据权利要求2所述的煤矿井下巷道的锚杆支护结构，其特征在于：所述支护锚杆(2)靠近外固定盘(1)的一侧杆臂上还设置有两个支护盘(3)，两个所述支护盘(3)呈包裹式相对设置，使得喷射孔(205)内高压喷出的水泥在两个支护盘(3)之间浇灌凝固。
4.根据权利要求1所述的煤矿井下巷道的锚杆支护结构，其特征在于：所述外固定盘(1)上设置有多个连接筒座(5)，该所述连接筒座(5)垂直分布在外固定盘(1)上，使得所述支护锚杆(2)穿过连接筒座(5)时与外固定盘(1)端面垂直，所述支护锚杆(2)的靠近外固定盘(1)的一端固定有旋转件(204)，所述支护锚杆(2)通过旋转件(204)旋转安插在围岩层上，所述连接筒座(5)内设置有滑动卡盘(501)，且所述滑动卡盘(501)与连接筒座(5)之间圆周阵列有多个支撑弹簧(502)，使得当所述支护锚杆(2)伸入围岩层达到一定深度后，外固定盘(1)通过弹簧弹力与煤矿井下的围岩层相贴近，所述连接筒座(5)的一侧内部还设置有润滑套管(503)。
5.根据权利要求1所述的煤矿井下巷道的锚杆支护结构，其特征在于：所述弹压支护组件(4)包括导向套筒(401)、连接撑板(403)以及连接弹簧(402)，所述外固定盘(1)贴近围岩层的一侧端面固定有导向套筒(401)，所述导向套筒(401)为两段可收缩式套管结构，所述导向套筒(401)的另一端安装有连接撑板(403)，所述导向套筒(401)内竖直设置有多个连接弹簧(402)，使得所述连接撑板(403)通过弹簧弹力与围岩层相贴近，所述连接撑板(403)远离导向套管(401)的一侧端面设置有若干个可形变支撑组件，多个可形变支撑组件通过形变弹压作用对支护锚杆(2)圆周外侧的围岩进行支护。
6.根据权利要求4所述的煤矿井下巷道的锚杆支护结构，其特征在于：所述可形变支撑组件包括固定架(404)、弧形抵板(406)以及连接件(405)，所述固定架(404)固定安装在连接撑板(403)上，所述固定架(404)远离连接撑板(403)的一侧通过两个连接件(405)连接固定有弧形抵板(406)，所述弧形抵板(406)的横截面呈下凸式结构，使得当所述连接撑板(403)受到一定压力后，弧形抵板(406)与围岩层完全贴合。
7.根据权利要求5所述的煤矿井下巷道的锚杆支护结构，其特征在于：所述外固定盘(1)上还开设有多个排放孔(101)，所述排放孔(101)的内壁紧密贴合设置有密封套管，所述排放孔(101)与外部注射泵相连通，并通过注射泵对外固定盘(1)与围岩层之间的空腔进行水泥喷射浇灌。
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