CN205895282U - 一种方便施工的长锚杆矿井支护体系 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及矿井支护技术领域，具体涉及一种方便施工的长锚杆矿井支护体系。采用拱形托板两端与支架固定连接，所述支架被固定在混凝土底座中；所述拱形托板上设置有通孔，所述锚杆穿过所述通孔，并通过尾部的螺母将拱形托板紧固在岩壁上；所述锚杆一端通过连接套连接有加长杆，所述加长杆另一端通过连接套连接有钢绞线；所述锚杆的锚杆体上间隔设置有锚固段和自由段，所述自由段的锚杆体上设置有高强度弹簧，所述高强度弹簧外包覆有套管的技术方案。本实用新型中的锚杆长度不受巷道空间的限制，可有效解决目前由于巷道空间不足而无法使用超长锚杆的问题，使支护体系起到更好的支护效果的同时更加方便施工。
Description
技术领域
本实用新型涉及矿井支护技术领域，具体涉及一种方便施工的长锚杆矿井支护体系。
背景技术
随着煤矿锚杆支护技术的发展，锚杆支护体系的应用范围不断扩大，但在某些条件下，长锚杆的应用会受到井下空间的限制。目前，我国煤矿巷道高度在一般在2.0 ～3.5m，为方便施工，锚杆长度不超过3.0m，当巷道顶板破碎厚度较大时，需要较长的锚杆进行维护，锚杆长度要求在4.0m ～ 6.0m，以防出现冒顶事故。显然，由于巷道空间的限制，长锚杆无法施工，只能采用锚索对顶板进行控制。但是，锚索的延伸率低，巷道变形较大时很容易失效，引发冒顶事故。而长锚杆的延伸率是锚索的4 倍以上，既具有锚索锚固深度大、承载能力高的优点，又能通过不断延伸杆体来释放部分巷道围岩载荷，可有效维护巷道稳定。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种方便施工的长锚杆矿井支护体系。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种方便施工的长锚杆矿井支护体系，包括拱形托板、混凝土底座、支架和锚杆，所述拱形托板两端与支架固定连接，所述支架被固定在混凝土底座中；所述拱形托板上设置有通孔，所述锚杆穿过所述通孔，并通过尾部的螺母将拱形托板紧固在岩壁上；所述锚杆一端通过连接套连接有加长杆，所述加长杆另一端通过连接套连接有钢绞线；所述锚杆体上间隔设置有锚固段和自由段，所述锚固段的锚杆体上设置有五道螺旋夹角为60度的螺旋叶片I，所述螺旋叶片I上设置有密布的锯齿形凸起，所述螺旋叶片I外表面覆有环氧树脂防腐涂层；所述自由段的锚杆体上设置有高强度弹簧，所述高强度弹簧外包覆有套管，所述套管上设置有螺旋夹角为60度的螺旋叶片II，所述套管两端设置有中间开孔的钢材垫板，所述垫板的中间开孔直径等于注浆通道的直径，所述垫板外侧设置有弹性垫圈。
作为优选，所述锚杆内部设有注浆通道，所述注浆通道的末端设置有单向阀，所述锚杆体的前端设有钻头，所述钻头上设置有螺旋夹角为45度的螺旋叶片，所述钻头的侧壁上设置有出浆口。
作为优选，所述加长杆上间隔设置有锚固段和自由段，根据需要所述加长杆的数量可调。
作为优选，所述连接套内设置有内螺纹，所述钢绞线外表面上设置有挤压套，所述挤压套外表面设置有与所述连接套的内螺纹相匹配的外螺纹。
作为优选，所述支架由钢管和填充在拱形钢管中的混凝土组成。
作为优选，所述螺母与拱形托板之间设置有弹簧。
作为优选，所述锚杆头部设置四个开口槽，所述开口槽将锚杆头部分成四片锚固支撑片。
本实用新型的有益效果是：
拱形托板两端与支架固定连接，所述支架被固定在在混凝土底座中，结构简单，具有高强的承载能力，抗弯刚度大，不易扭曲变形，既提高承载力又不致成本提高；所述拱形托板上设置有通孔，所述锚杆穿过所述通孔，并通过尾部的螺母将拱形托板紧固在岩壁上，拱形托板可起到支撑和防护的作用；锚杆体一端通过连接套连接有加长杆，可根据施工高度的需求增加锚杆的长度；加长杆另一端通过连接套连接有钢绞线，由于钢绞线可以弯曲，所以锚杆的长度不受巷道空间的限制，可有效解决目前由于巷道空间不足而无法使用超长锚杆的问题。
锚固段的锚杆体上设置有五道螺旋夹角为60度的螺旋叶片，所述螺旋叶片上设置有密布的锯齿形凸起，增大了接触面积和摩擦阻力，增强了锚固力；锚杆体上间隔设置有锚固段和自由段，两段之间谐调并存，互相作用，形成整体承载结构，自由段不仅能耗散锚固段的变形能，而且对锚固段有支撑作用，提高锚固段承载能力，两区谐调并存成形整体承载结构；螺旋叶片外表面覆有环氧树脂防腐涂层，在环境恶劣的地方可有效防护锚杆被腐蚀；自由段的锚杆体上设置有高强度弹簧，利用高强度弹簧的伸缩特性，使锚杆能够自适应围岩的大变形，并且对突发灾害起到缓冲作用；高强度弹簧外包覆有套管，使锚杆体与围岩保持隔离状态，围岩不会裹抱锚杆体同步位移，使松动区围岩变形能量可以自由耗散，消除了围岩位移对锚杆的传递叠加效应，防止锚杆被拉坏失效；套管上设置有螺旋夹角为60度的螺旋叶片II，可增加摩擦阻力和接触面积，增大锚固力；塑料套管两端设置有中间开孔的钢材垫板，用于增加锚杆轴向拉力；垫板外侧设置有弹性垫圈，起到封堵和缩紧的作用，可防止套管和垫板内进入砂浆锚固剂。
锚杆体的前端设有钻头，钻头上设置有螺旋夹角为45度的螺旋叶片，在软土地区该叶片有极强的穿透力，降低了钻进难度，同时增大了接触面积，增强了锚固力；支架由钢管和填充在拱形钢管中的混凝土组成，使外部的压力由钢管与其内部混凝土共同承担，填充效果使支架的抗压能力远远大于钢管或混凝支架单独的作用效果；锚杆头部设置四个开口槽，所述开口槽将锚杆头部分成四片锚固支撑片，省去了在锚杆杆体底部安装使管壁炸裂变形的爆破炸药，避免了炸药爆炸扩张管壁时对锚杆结构造成的损害;托板和螺母之间设置有弹簧，螺母在处于旋拧结束状态时，通过弹簧将所述托板紧压在锚杆插入的岩壁上，可以利用屈服强度等于所需预紧力的弹簧，在弹簧完全压紧时确定此时的预紧力已经足够，能够直观的检验锚杆的预紧力是否足够，进而更加便捷的安装锚杆。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的结构示意图。
图中：1: 钻头 2: 出浆口 3: 锚固段 4：自由段 5: 套管 6：垫板 7：弹性垫圈 8：螺旋叶片I 9：螺旋叶片 10：螺旋叶片II 11：高强度弹簧 12：锯齿形凸起13：拱形托板 14：混凝土底座 15：支架 16：连接套 17：加长杆 18：钢绞线 19：挤压套 20：弹簧 21：开口槽 22：螺母。
具体实施方式
下面结合实施例，并结合附图对本实用新型的技术方案做进一步具体说明。
实施例1
如图1所示， 一种方便施工的长锚杆矿井支护体系，包括拱形托板13、混凝土底座14、支架15和锚杆，所述拱形托板13两端与支架15固定连接，所述支架15被固定在混凝土底座14中；所述拱形托板13上设置有通孔，所述锚杆穿过所述通孔，并通过尾部的螺母22将拱形托板13紧固在岩壁上；所述锚杆一端通过连接套16连接有加长杆17，所述加长杆17另一端通过连接套16连接有钢绞线18；所述锚杆体上间隔设置有锚固段3和自由段4，所述锚固段3的锚杆体上设置有五道螺旋夹角为60度的螺旋叶片I8，所述螺旋叶片I8上设置有密布的锯齿形凸起12，所述螺旋叶片I8外表面覆有环氧树脂防腐涂层；所述自由段4的锚杆体上设置有高强度弹簧11，所述高强度弹簧11外包覆有套管5，所述套管5上设置有螺旋夹角为60度的螺旋叶片II10，所述套管5两端设置有中间开孔的钢材垫板6，所述垫板6的中间开孔直径等于注浆通道的直径，所述垫板6外侧设置有弹性垫圈7。
所述锚杆内部设有注浆通道，所述注浆通道的末端设置有单向阀，所述锚杆体的前端设有钻头1，所述钻头1上设置有螺旋夹角为45度的螺旋叶片9，所述钻头1的侧壁上设置有出浆口2。所述加长杆17上间隔设置有锚固段和自由段，根据需要所述加长杆17的数量可调。所述连接套16内设置有内螺纹，所述钢绞线18外表面上设置有挤压套19，所述挤压套19外表面设置有与所述连接套16的内螺纹相匹配的外螺纹。所述支架15由钢管和填充在拱形钢管中的混凝土组成。所述螺母22与拱形托板13之间设置有弹簧20。所述锚杆头部设置四个开口槽21，所述开口槽21将锚杆头部分成四片锚固支撑片。
Claims (7)
1.一种方便施工的长锚杆矿井支护体系，其特征在于：包括拱形托板（13）、混凝土底座（14）、支架（15）和锚杆，所述拱形托板（13）两端与支架（15）固定连接，所述支架（15）被固定在混凝土底座（14）中；所述拱形托板（13）上设置有通孔，所述锚杆穿过所述通孔，并通过尾部的螺母（22）将拱形托板（13）紧固在岩壁上；所述锚杆一端通过连接套（16）连接有加长杆（17），所述加长杆（17）另一端通过连接套（16）连接有钢绞线（18）；所述锚杆体上间隔设置有锚固段（3）和自由段（4），所述锚固段（3）的锚杆体上设置有五道螺旋夹角为60度的螺旋叶片I（8），所述螺旋叶片I（8）上设置有密布的锯齿形凸起（12），所述螺旋叶片 （8）外表面覆有环氧树脂防腐涂层；所述自由段（4）的锚杆体上设置有高强度弹簧（11），所述高强度弹簧（11）外包覆有套管（5），所述套管（5）上设置有螺旋夹角为60度的螺旋叶片（10），所述套管（5）两端设置有中间开孔的钢材垫板（6），所述垫板（6）的中间开孔直径等于注浆通道的直径，所述垫板（6）外侧设置有弹性垫圈（7）。
2.如权利要求1所述的方便施工的长锚杆矿井支护体系，其特征在于：所述锚杆内部设有注浆通道，所述注浆通道的末端设置有单向阀，所述锚杆体的前端设有钻头（1），所述钻头（1）上设置有螺旋夹角为45度的螺旋叶片（9），所述钻头（1）的侧壁上设置有出浆口（2）。
3.如权利要求1所述的方便施工的长锚杆矿井支护体系，其特征在于：所述加长杆（17）上间隔设置有锚固段和自由段，根据需要所述加长杆（17）的数量可调。
4.如权利要求1所述的方便施工的长锚杆矿井支护体系，其特征在于：所述连接套（16）内设置有内螺纹，所述钢绞线（18）外表面上设置有挤压套（19），所述挤压套（19）外表面设置有与所述连接套（16）的内螺纹相匹配的外螺纹。
5.如权利要求1所述的方便施工的长锚杆矿井支护体系，其特征在于：所述支架（15）由钢管和填充在拱形钢管中的混凝土组成。
6.如权利要求1所述的方便施工的长锚杆矿井支护体系，其特征在于：所述螺母（22）与拱形托板（13）之间设置有弹簧（20）。
7.如权利要求1~6任一项所述的方便施工的长锚杆矿井支护体系，其特征在于：所述锚杆头部设置四个开口槽（21），所述开口槽（21）将锚杆头部分成四片锚固支撑片。
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