CN208364157U - 一种维持锚索恒向受力的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种维持锚索恒向受力的装置包括锚索固定装置、锚索梁、限位装置和万向控制装置；所述限位装置固定设置于锚索梁下表面；所述万向控制装置包覆设置于限位装置内，并能够相对限位装置转动。所述锚索固定装置沿长度方向铅锤设置；所述锚索装置依次贯穿万向控制装置、限位装置和锚索梁，且锚索固定装置与万向控制装置接触连接。本实用新型结构设计合理，使锚索产生较大的向上分力，对锚索梁产生了较大的拉力，减少或避免顶板对下帮的直接作用；锚索只受铅锤方向力，杜绝其他任何方向力，避免锚索在与锚索梁接触的地方产生剪切应力。

Description

一种维持锚索恒向受力的装置

技术领域

本实用新型涉及一种锚索固定领域，尤其涉及一种维持锚索恒向受力的装置。

背景技术

在大倾角非对称煤层分层开采方法中，下分层煤层复合顶板条件下巷道顶板支护使用。巷道设计中采用锚网索支护，锚索梁沿巷道掘进方位，垂直巷道中心线布置锚索梁，锚索垂直于锚索梁设置在岩层内。

巷道呈现出以下几方面特点：

巷道下帮存在较大收敛量，且在某一特定时间段内收敛的增速较大，最大日收敛量为164mm，而巷道上帮几乎无产生收敛变化，或产生的收敛量很小，最大为36mm。

锚索在施工时，锚索加压后锚索布置在锚索梁上锚索孔的中间，经过一段时间后，锚索移向锚索梁锚索空靠近上帮的一侧。

当局部地点锚索被压断时，被压断的锚索总是靠近巷道下帮的一侧。

锚索被压断后，支护失效，给顶板管理造成一定困难，给矿山的安全生产造成极大的威胁。

分析原因有以下方面：因煤层倾角大，重力沿煤层或岩层层理方向的作用力增大，受采动影响后，易引起岩体沿层面滑移，不利于巷道围岩的控制。在巷道断面与岩层倾斜方向夹角较小的部位受岩层倾斜方向影响而产生的侧向约束，增加了层间法向应力，因此产生的剪切滑移变形较小；而在巷道断面与岩层倾斜方向成钝角的部位受岩层侧向约束较小，容易产生较大的剪切滑移变形。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种维持锚索恒向受力的装置；本装置使用方便，锚索只受铅锤方向力，杜绝其他任何方向力，避免锚索在与锚索梁接触的地方产生剪切应力；使锚索产生较大的向上分力，顶板与煤岩重力沿煤层倾斜方向的力相互抵消，减少或避免顶板对下帮的直接作用。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种维持锚索恒向受力的装置，包括锚索固定装置、锚索梁、限位装置和万向控制装置；所述限位装置固定设置于锚索梁下表面；所述万向控制装置包覆设置于限位装置内，并能够相对限位装置转动；所述锚索固定装置沿长度方向铅锤设置；所述锚索固定装置依次贯穿万向控制装置、限位装置和锚索梁，且锚索固定装置与万向控制装置接触连接。

进一步的，所述锚索固定装置包括锚索和锚索锁具，所述锚索锁具固定设置与锚索一端；所述锚索锁具通过锚索垂直设置在万向控制装置的底面上。

进一步的，所述锚索梁设置有沿锚索长度方向贯穿锚索梁的锚索孔；所述限位装置呈U型结构，所述限位装置设置有贯穿底部长圆形的跑马孔；所述限位装置底平面与锚索梁下平面焊接在一起，且跑马孔与锚索孔靠近下帮的一侧对齐。

进一步的，所述限位装置可用100#槽钢制成。

进一步的，所述万向控制装置的截面呈半圆形结构；所述万向控制装置沿锚索方向设置槽型孔，且贯穿万向控制装置的弧形面；所述槽型孔沿锚索方向呈喇叭孔结构设置；所述万向控制装置的弧形面与限位装置的凹面配合设置。

进一步的，所述万向控制装置材质为Q235B型碳素钢；所述万向控制装置采用铸造工艺制成。

有益效果：本实用新型的一种维持锚索恒向受力的装置，锚索向上牵引分力与软分层自重沿倾斜面向下分应力相互抵消，最大限度避免软分层向下滑移搓动量，减少或避免锚索在软分层中产生挠曲变形，从而减少顶板对下帮保护煤柱的直接作用力；避免了由于锚索施工不合理而造成的锚索梁将锚索在应力作用下造成切断，而造成支护失效，酿成顶板事故，具有较大的社会价值和效益价值，具有较为广泛的推广应用前景。

附图说明

附图1是本实用新型整体结构示意图；

附图2是本实用新型限位装置结构示意图；

附图3是本实用新型万向控制装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如附图1～3，一种维持锚索恒向受力的装置：包括锚索固定装置、锚索梁2、限位装置3和万向控制装置4；所述限位装置3固定设置于锚索梁2下表面；所述万向控制装置4包覆设置于限位装置3内，并能够相对限位装置3转动。

所述锚索固定装置包括锚索1和锚索锁具5，所述锚索锁具5依据施工单位采用的锚索1直径进行确定；所述锚索锁具5固定设置与锚索1一端；所述锚索锁具5通过锚索1垂直设置在万向控制装置4的底面上。

进一步的，所述锚索梁2设置有沿锚索长度方向贯穿锚索梁的锚索孔21；所述限位装置3呈U型结构，可用100#槽钢制成。所述限位装置3设置有贯穿底部长圆形的跑马孔31；所述跑马孔31与槽钢顺槽方向垂直，跑马孔31的宽度依据施工单位采用锚索的直径确定，一般的跑马孔的宽度较锚索直径大3—5mm。所述限位装置3底平面与锚索梁2的下平面焊接在一起，且跑马孔31与锚索孔21靠近下帮的一侧对齐。

所述万向控制装置4的截面呈半圆形结构；所述万向控制装置4材质为Q235B型碳素钢；所述万向控制装置4采用铸造工艺制成。所述万向控制装置4沿锚索方向设置槽型孔41，且贯穿万向控制装置4的弧形面；所述槽型孔41沿锚索方向呈喇叭孔结构设置；该装置的槽型孔41的大小依据施工单位采用锚索的直径确定，一般的孔的宽度较锚索直径大3—5mm。所述槽型孔41的喇叭张开角度依据施工单位煤层倾角确定。本装置以新疆阿克苏拜城县众维煤业煤层赋存倾角为例进行说明：该矿煤层倾角总体变化为24°—34°，则万向控制装置一边中间孔与水平面的角度为55°，另一边与水平面的角度为66°。所述万向控制装置4的弧形面与限位装置3的凹面配合设置。

所述锚索固定装置沿长度方向铅锤设置；所述锚索固定装置依次通过贯穿万向控制装置 4的槽型孔41、限位装置3的跑马孔31和锚索梁2的锚索孔21。

其工作原理为：当锚索1加压过程中万向控制装置4随着锚索梁2倾斜方向自动调整锚索1受力方向，从而保证锚索1恒定的在铅锤方向上受力，而不受其他任何方向的剪切应力。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种维持锚索恒向受力的装置，其特征在于：包括锚索固定装置、锚索梁(2)、限位装置(3)和万向控制装置(4)；所述限位装置(3)固定设置于锚索梁(2)下表面；所述万向控制装置(4)包覆设置于限位装置(3)内，并能够相对限位装置(3)转动；所述锚索固定装置沿长度方向铅锤设置；所述锚索固定装置依次贯穿万向控制装置(4)、限位装置(3)和锚索梁(2)，且锚索固定装置与万向控制装置(4)接触连接。

2.根据权利要求1所述的一种维持锚索恒向受力的装置，其特征在于：所述锚索固定装置包括锚索(1)和锚索锁具(5)，所述锚索锁具(5)固定设置与锚索(1)一端；所述锚索锁具(5)通过锚索(1)垂直设置在万向控制装置(4)的底面上。

3.根据权利要求1所述的一种维持锚索恒向受力的装置，其特征在于：所述锚索梁(2)设置有沿锚索长度方向贯穿锚索梁的锚索孔(21)；所述限位装置(3)呈U型结构，所述限位装置(3)设置有贯穿底部长圆形的跑马孔(31)；所述限位装置(3)底平面与锚索梁(2)的下平面焊接在一起，且跑马孔(31)与锚索孔(21)靠近下帮的一侧对齐。

4.根据权利要求1所述的一种维持锚索恒向受力的装置，其特征在于：所述限位装置(3)可用100#槽钢制成。

5.根据权利要求1所述的一种维持锚索恒向受力的装置，其特征在于：所述万向控制装置(4)的截面呈半圆形结构；所述万向控制装置(4)沿锚索方向设置槽型孔(41)，且贯穿万向控制装置(4)的弧形面；所述槽型孔(41)沿锚索方向呈喇叭孔结构设置；所述万向控制装置(4)的弧形面与限位装置(3)的凹面配合设置。

6.根据权利要求1所述的一种维持锚索恒向受力的装置，其特征在于：所述万向控制装置(4)材质为Q235B型碳素钢；所述万向控制装置(4)采用铸造工艺制成。