CN208564600U - 一种锚索预警让压大变形装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锚索预警让压大变形装置，包括让压管、侧向板、撑开塞，让压管长度范围内内径相同、外径相同，让压管外壁上设有对称布置的两凹槽，凹槽顶部设有切口，侧向板为三角形的钢板，撑开塞形状为圆台，撑开塞中间设有圆孔，撑开塞两端外直径大小不同、内直径相同，让压管四周环向均匀布置4个侧向板，工作状态时，让压管与撑开塞置于锚索托板与锁具之间，锚索一端依次穿过托板、让压管、撑开塞、锁具，锚索受较大拉力时，撑开塞撑开让压管，实现让压大变形，解决了普通对拉锚索不能让压大变形的要求，撑开塞与让压管之间相对错动时发出“砰砰”预警声。本实用新型适用煤矿支护、地下工程等领域。

Description

一种锚索预警让压大变形装置

技术领域

本实用新型属于煤矿支护技术领域，具体涉及一种锚索预警让压大变形装置。

背景技术

目前，我国煤矿开采深度逐年增加，深部矿井数量剧增，巷道变形量越来越大，冲击矿压事故频发。传统的锚索支护锚索长度一般为5-8m，锚固长度2m左右，锚索的极限延伸率为3.5％左右，锚索的最大伸长量为150mm左右，而预紧力一般达到100-200KN，此时，锚索最大伸长量进一步降低。许多深部矿井的巷道围岩变形量达到300mm以上，个别的达到500mm，传统的锚索伸缩量不能满足要求，锚索伸长量增加，支护强度也增加，锚索没有让压，易导致锚索拉断，甚至发生冒顶事故。同时，小煤柱沿空掘巷时，煤柱的变形量经常达到500mm以上，常规锚索支护方式不适应支护要求。

在冲击矿压巷道，需要进行压力微震监测及预警，普遍采用微震及应力监测系统，该套系统成本高。而通常的锚索让压装置不具备预警功能。如何满足锚索大变形，还使其在变形过程中不发生拉断，同时具有一定的预警功能，是摆在科研工作者面前的一道课题。现有的一些方式锚索采用让压环或恒阻器，各有优缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述研究现状与不足，提供了一种锚索预警让压大变形装置。该装置制作方便，能实现让压大变形，满足巷道大变形支护、小煤柱锚索加固。

本实用新型采用如下技术方案来实现的：

一种锚索预警让压大变形装置，包括让压管、侧向板和撑开塞；其中，

让压管外壁上沿长度方向开设有对称布置的两个凹槽；两个凹槽同一端开设有倒三角形的切口；侧向板为直角三角形的钢板；撑开塞外形为锥形，撑开塞中间开设有撑开塞圆孔，且撑开塞两端外直径大小不同、内直径相同；

让压管周向均匀布置有4个侧向板，每个侧向板的一个直角边与让压管连接，且与让压管的轴线平行，侧向板与让压管连接的直角边一端与让压管一端对齐；工作状态时，让压管与撑开塞置于托板与锁具之间，锚索一端依次穿过托板、让压管、撑开塞、锁具和夹片，侧向板的另一直角边紧贴托板，撑开塞小外直径端塞入让压管，切口置于锁具一侧。

本实用新型进一步的改进在于，让压管长度范围内内径相同、外径相同。

本实用新型进一步的改进在于，所述锁具、撑开塞、让压管的内、外直径关系为：锁具外直径＜撑开塞大外直径＞让压管内径＞撑开塞小外直径。

本实用新型进一步的改进在于，让压管的长度范围为50mm-500mm，壁厚为5mm-20mm。

本实用新型进一步的改进在于，撑开塞的大外直径大于锁具外直径2-20mm；撑开塞的大外直径大于让压管内直径2-20mm；撑开塞的小外直径小于让压管内直径2-10mm。

本实用新型进一步的改进在于，让压管高度在50-100mm时，让压管四周不设置侧向板。

本实用新型具有如下有益的技术效果：

本实用新型提供了锚索预警让压大变形装置，能够提高锚索的变形量50mm-500mm，变形量提高的同时，锚索所受荷载并没有提高，实现了让压，而最大锚索承载能力没有降低，装置结构简单，施工方便。让压装置受力后，撑开塞与让压管之间发生相对错动，发出“砰砰”的响声，为巷道来压提供了预警声。为解决强矿压、大变形条件下的沿空巷道围岩控制、来压提前预警等技术难题，提供了一种新的手段。该装置攻克了集中力→环向力→劈裂力依次转换难题，实现了相对错动产生位移带来锚索让压大变形及预警的目的，可用于大变形巷道、沿空掘巷、小煤柱对拉锚固等环境下的巷道支护，装置结构简单、施工简易、成本低，具有广阔的应用前景。本实用新型可广泛应用于煤矿、金属矿山、隧道工程等领域。

综上所述，本实用新型提供的锚索预警让压大变形装置，适用于大变形巷道支护，尤其适用于小煤柱加固。

附图说明

图1是本实用新型三维示意图；

图2是本实用新型俯视图；

图3是本实用新型中让压管与侧向板三维示意图；

图4是本实用新型非工作状态时与锚索、托板、锁具相互关系三维图；

图5是本实用新型工作状态时与锚索、托板、锁具相互关系三维图。

图6是本实用新型用于小煤柱支护示意图。

图中：1-让压管；2-侧向板；3-撑开塞；4-凹槽；4-1-切口；5-锁具；5-1-锁具夹片；6托板；7-锚索；8-小煤柱；9-巷道。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1至图6所示，本实用新型提供的锚索预警让压大变形装置，包括让压管1、侧向板2和撑开塞3；其中，让压管1长度范围内内径相同、外径相同让压管1外壁上沿长度方向设有对称布置的两个凹槽4；所述两个凹槽4同一端设有倒三角形切口4-1；所述侧向板2为三角形的钢板；所述撑开塞3外形为锥形，撑开塞中间设有撑开塞圆孔，撑开塞3两端外直径大小不同、内直径相同；所述让压管1四周环向均匀布置4个侧向板2，侧向板2的直角一边与让压管1连接，侧向板2的平面与让压管1的轴线平行，侧向板2与让压管1连接的直角边一端与让压管1一端对齐；工作状态时，让压管1与撑开塞3置于托板6与锁具5之间，锚索7一端依次穿过托板6、让压管1、撑开塞3、锁具5、夹片5-1，侧向板2非连接让压管1的另一直角边紧贴托板6，撑开塞3小外直径端塞入让压管1，切口4-1置于锁具5一侧；所述锁具5、撑开塞3、让压管1的内、外直径关系为：锁具外直径＜撑开塞大外直径＞让压管内径＞撑开塞小外直径。

所述让压管1的长度范围为50mm-500mm，壁厚为5mm-20mm。

所述撑开塞3的大外直径大于锁具5外直径2-20mm；所述撑开塞3的大外直径大于让压管1内直径2-20mm；所述撑开塞3的小外直径小于让压管1内直径2-10mm。

让压管高度在50-100mm时，让压管1四周无侧向板2。

使用时，沿空掘巷形成巷道9，小煤柱8上采用本实用新型，锚索7外露端安装让压大变形装置及托板6、锁具5和夹片5-1，让压大变形装置在小煤柱8发生大变形时，让压管1在锚索7拉力、撑开塞3撑开力的作用下，沿让压管1上的切口4-1、凹槽4开裂膨胀，撑开塞3及锁具5向让压管1内部移动，形成让压大变形，大变形过程中，撑开塞3与让压管1之间相对错动时发出“砰砰”预警声，而锚索7依然具有较大的支护强度，锚索7在大变形条件下不发生破断，从而有效支护小煤柱8，并保证作业人员人身安全。

Claims (6)

1.一种锚索预警让压大变形装置，其特征在于，包括让压管(1)、侧向板(2)和撑开塞(3)；其中，

让压管(1)外壁上沿长度方向开设有对称布置的两个凹槽(4)；两个凹槽(4)同一端开设有倒三角形的切口(4-1)；侧向板(2)为直角三角形的钢板；撑开塞(3)外形为锥形，撑开塞(3)中间开设有撑开塞圆孔，且撑开塞(3)两端外直径大小不同、内直径相同；

让压管(1)周向均匀布置有4个侧向板(2)，每个侧向板(2)的一个直角边与让压管(1)连接，且与让压管(1)的轴线平行，侧向板(2)与让压管(1)连接的直角边一端与让压管(1)一端对齐；工作状态时，让压管(1)与撑开塞(3)置于托板(6)与锁具(5)之间，锚索(7)一端依次穿过托板(6)、让压管(1)、撑开塞(3)、锁具(5)和夹片(5-1)，侧向板(2)的另一直角边紧贴托板(6)，撑开塞(3)小外直径端塞入让压管(1)，切口(4-1)置于锁具(5)一侧。

2.根据权利要求1所述的锚索预警让压大变形装置，其特征在于，让压管(1)长度范围内内径相同、外径相同。

3.根据权利要求1所述的锚索预警让压大变形装置，其特征在于，所述锁具(5)、撑开塞(3)、让压管(1)的内、外直径关系为：锁具外直径＜撑开塞大外直径＞让压管内径＞撑开塞小外直径。

4.根据权利要求1所述的锚索预警让压大变形装置，其特征在于，让压管(1)的长度范围为50mm-500mm，壁厚为5mm-20mm。

5.根据权利要求1所述的锚索预警让压大变形装置，其特征在于，撑开塞(3)的大外直径大于锁具(5)外直径2-20mm；撑开塞(3)的大外直径大于让压管(1)内直径2-20mm；撑开塞(3)的小外直径小于让压管(1)内直径2-10mm。

6.根据权利要求1所述的锚索预警让压大变形装置，其特征在于，让压管(1)高度在50-100mm时，让压管(1)四周不设置侧向板(2)。