CN112483145A - 一种高压水射流解锚退锚设备及退锚方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压水射流解锚退锚设备，包括分段式耐高压空心杆、超高压清水泵、超高压软管、单体液压支柱和托盘，所述分段式耐高压空心杆外侧端固定安装在托盘上，所述分段式耐高压空心杆的进水口连接有超高压软管，所述超高压软管的另一端与超高压清水泵连接，所述分段式耐高压空心杆上设置有高压喷嘴。本发明创新性的提出了用高压水射流切割锚索锚固段的煤体从而全部取出锚索的方法，同时设计了一套配合此方法使用的高压水射流退锚装置，通过设置分段式耐高压空心杆、超高压清水泵、超高压软管、单体液压支柱和托盘实现高压水射流切割锚索锚固段的煤体，从而方便快捷的取出锚索，成功解决了传统取锚索带来的安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及了煤矿开采设备技术领域，具体是一种高压水射流解锚退锚设备及退锚方法。
背景技术
锚杆是当代煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分，他将巷道的围岩加固在一起，使围岩自身支护自身。锚杆不仅用于矿山，也用于工程技术中，对边坡，隧道，坝体进行主体加固。锚杆作为深入地层的受拉构件，它一端与工程构筑物连接，另一端深入地层中，整根锚杆分为自由段和锚固段，自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域，其功能是对锚杆施加预应力，锚索退锚器是用于煤矿井下锚索退锚的一种专用张拉机具，主要用于煤矿巷道顶板应力释放和回收锚具，现有的高压水射流退锚设备仅能切割外露的锚索和锁具，不能做到将锚索全部拔出。遗留在煤体内的锚索在煤柱回收时会成为重大的安全隐患。而使用退锚器进行退锚时往往因为退锚力过大而造成锚索断裂，也无法完全退出锚索。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种高压水射流解锚退锚设备及退锚方法，来解决上述背景技术中提出的问题。
本发明公开了：一种高压水射流解锚退锚设备，包括分段式耐高压空心杆、超高压清水泵、超高压软管、单体液压支柱和托盘，所述分段式耐高压空心杆外侧端固定安装在托盘上，所述单体液压支柱设置在托盘下方，所述分段式耐高压空心杆的进水口连接有超高压软管，所述超高压软管的另一端与超高压清水泵连接，所述分段式耐高压空心杆上设置有高压喷嘴。
优选的，所述高压喷嘴采用扇面喷嘴，喷射出来的水流呈垂直于分段式耐高压空心杆轴向的扇面形状。
优选的，所述分段式耐高压空心杆分段组装，两个空心杆之间采用卡扣式连接，并连接处设置有密封垫片。
优选的，所述分段式耐高压空心杆外侧面设置有螺纹。
优选的，所述分段式耐高压空心杆安装在空心杆安装孔内，所述空心杆安装孔与需要退锚的锚索平行且沿长度方向在煤体内的深度一致。
优选的，所述锚索包括锚固在煤体内的锚固段和位于锚索孔内的非锚固段以及位于锚索孔外的自由段，所述锚固段的外侧设置有树脂锚固剂，所述非锚固段和自由段交接处固定安装有锚索固定架，所述锚索固定架外侧的锚索上还安装有锁具，所述锚索固定架通过锁具固定锁紧在媒体上。
本发明还提供了一种高压水射流解锚退锚的方法，其具体步骤是：
步骤1：在要退锚的锚索旁打一平行于锚索孔且与其等长的空心杆安装孔；
步骤2：基于步骤1，用锚固质量检测仪测试锚固长度，同时配合以前记录使用的树脂锚固剂长度综合确定锚索锚固段的起始位置；
步骤3：基于步骤1-2，组装所设计的分段式耐压空心杆，使其高压喷嘴位置位于所确定的锚固段起始位置；
步骤4：基于步骤1-3，启动超高压清水泵，开始切割煤体，使其切割半径超过两倍于空心杆安装孔与锚索孔之间的距离，形成水切割缝隙，同时由于水射流切割力不足以切割锚索，锚索得以完整保留；
步骤5：基于步骤1-4，在上一切割位置后十厘米出继续重复步骤4进行切割直至分段式耐压空心杆到达钻孔前端无法继续前进，使得锚固段煤体被切割成若干分离的小块，使锚固段煤体的受力能力大幅度削减；
步骤6：基于步骤1-5，使用退锚器进行退锚。
本发明的有益效果如下：本发明创新性的提出了用高压水射流切割锚索锚固段的煤体从而全部取出锚索的方法，同时设计了一套配合此方法使用的高压水射流退锚装置，通过设置分段式耐高压空心杆、超高压清水泵、超高压软管、单体液压支柱和托盘实现高压水射流切割锚索锚固段的煤体，从而方便快捷的取出锚索，成功解决了传统取锚索带来的安全隐患。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
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，下面将对实施例或现有技术描述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是本发明的设备结构示意图；
图2是本发明设备安装位置关系剖视示意图；
图3是本发明设备切割工作状态剖视图示意图；
图4是本发明设备本发明设备安装位置关系截面图；
图5是本发明设备切割工作状态截面示意图。
以上附图的附图标记：分段式耐高压空心杆10，高压喷嘴11，水切割缝隙12，超高压清水泵20，超高压软管30，单体液压支柱40，托盘50，空心杆安装孔60，锚索70，锚固段71，非锚固段72，自由段73，树脂锚固剂74，锚索固定架75，锁具76，煤体80。
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、完整地描述，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做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。
参照图1-3，一种高压水射流解锚退锚设备，包括分段式耐高压空心杆10、超高压清水泵20、超高压软管30、单体液压支柱40和托盘50，所述分段式耐高压空心杆10外侧端固定安装在托盘50上，所述单体液压支柱40设置在托盘50下方，用于支撑顶住托盘50，所述分段式耐高压空心杆10的进水口连接有超高压软管30，所述超高压软管30的另一端与超高压清水泵20连接，超高压清水泵20提供高压水流，通过超高压软管30输送到分段式耐高压空心杆10内，所述分段式耐高压空心杆10上设置有高压喷嘴11，超高压水流从高压喷嘴11射向并切割锚索锚固段的煤体，从而全部取出锚索。
进一步地，所述高压喷嘴11采用扇面喷嘴，喷射出来的水流呈垂直于分段式耐高压空心杆10轴向的扇面形状。
进一步地，所述分段式耐高压空心杆10分段组装，两个空心杆之间采用卡扣式连接，并连接处设置有密封垫片，防止漏水。
进一步地，所述分段式耐高压空心杆10外侧面设置有螺纹，螺纹结构能防止煤渣堵塞高压喷嘴11，造成高压水流断流，影响该设备正常工作。
进一步地，所述分段式耐高压空心杆10安装在空心杆安装孔60内，所述空心杆安装孔60与需要退锚的锚索70平行且沿长度方向在煤体内的深度一致。
进一步地，所述锚索70包括锚固在煤体80内的锚固段71和位于锚索孔内的非锚固段72以及位于锚索孔外的自由段73，所述锚固段71的外侧设置有树脂锚固剂74，增加锚固强度，所述非锚固段72和自由段73交接处固定安装有锚索固定架75，所述锚索固定架75外侧的锚索上还安装有锁具76，所述锚索固定架75通过锁具76固定锁紧在媒体上，对锚索起到固定预紧的作用。
本发明还提供了一种高压水射流解锚退锚的方法，其具体步骤是：
步骤1：在要退锚的锚索旁打一平行于锚索孔且与其等长的空心杆安装孔60；
步骤2：基于步骤1，用锚固质量检测仪测试锚固长度，同时配合以前记录使用的树脂锚固剂长度综合确定锚索锚固段的起始位置；
步骤3：基于步骤1-2，组装所设计的分段式耐压空心杆10，使其高压喷嘴11位置位于所确定的锚固段起始位置；
步骤4：基于步骤1-3，启动超高压清水泵20，开始切割煤体，使其切割半径超过两倍于空心杆安装孔60与锚索孔之间的距离，形成水切割缝隙12，同时由于水射流切割力不足以切割锚索，锚索得以完整保留；
步骤5：基于步骤1-4，在上一切割位置后十厘米出继续重复步骤4进行切割直至分段式耐压空心杆10到达钻孔前端无法继续前进，使得锚固段煤体被切割成若干分离的小块，使锚固段煤体的受力能力大幅度削减；
步骤6：基于步骤1-5，使用退锚器进行退锚。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种高压水射流解锚退锚设备，包括分段式耐高压空心杆、超高压清水泵、超高压软管、单体液压支柱和托盘，其特征在于：所述分段式耐高压空心杆外侧端固定安装在托盘上，所述单体液压支柱设置在托盘下方，所述分段式耐高压空心杆的进水口连接有超高压软管，所述超高压软管的另一端与超高压清水泵连接，所述分段式耐高压空心杆上设置有高压喷嘴。
2.根据权利要求1所述的一种高压水射流解锚退锚设备，其特征在于：所述高压喷嘴采用扇面喷嘴，喷射出来的水流呈垂直于分段式耐高压空心杆轴向的扇面形状。
3.根据权利要求1所述的一种高压水射流解锚退锚设备，其特征在于：所述分段式耐高压空心杆分段组装，两个空心杆之间采用卡扣式连接，并连接处设置有密封垫片。
4.根据权利要求1所述的一种高压水射流解锚退锚设备，其特征在于：所述分段式耐高压空心杆外侧面设置有螺纹。
5.根据权利要求1所述的一种高压水射流解锚退锚设备，其特征在于：所述分段式耐高压空心杆安装在空心杆安装孔内，所述空心杆安装孔与需要退锚的锚索平行且沿长度方向在煤体内的深度一致。
6.根据权利要求5所述的一种高压水射流解锚退锚设备，其特征在于：所述锚索包括锚固在煤体内的锚固段和位于锚索孔内的非锚固段以及位于锚索孔外的自由段，所述锚固段的外侧设置有树脂锚固剂，所述非锚固段和自由段交接处固定安装有锚索固定架，所述锚索固定架外侧的锚索上还安装有锁具，所述锚索固定架通过锁具固定锁紧在媒体上。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种高压水射流解锚退锚设备，其特征在于：本发明还提供了一种高压水射流解锚退锚的方法，其具体步骤是：
步骤1：在要退锚的锚索旁打一平行于锚索孔且与其等长的空心杆安装孔；
步骤2：基于步骤1，用锚固质量检测仪测试锚固长度，同时配合以前记录使用的树脂锚固剂长度综合确定锚索锚固段的起始位置；
步骤3：基于步骤1-2，组装所设计的分段式耐压空心杆，使其高压喷嘴位置位于所确定的锚固段起始位置；
步骤4：基于步骤1-3，启动超高压清水泵，开始切割煤体，使其切割半径超过两倍于空心杆安装孔与锚索孔之间的距离，形成水切割缝隙，同时由于水射流切割力不足以切割锚索，锚索得以完整保留；
步骤5：基于步骤1-4，在上一切割位置后十厘米出继续重复步骤4进行切割直至分段式耐压空心杆到达钻孔前端无法继续前进，使得锚固段煤体被切割成若干分离的小块，使锚固段煤体的受力能力大幅度削减；
步骤6：基于步骤1-5，使用退锚器进行退锚。
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