CN211500688U - 吸能防冲锚固组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锚固技术领域，提供一种吸能防冲锚固组件。本实用新型提供的吸能防冲锚固组件，包括：锚杆或锚索以及预紧螺母、防冲件和托盘，所述托盘、所述防冲件和所述预紧螺母均套设于所述锚杆或锚索，所述防冲件为变径筒状结构，所述防冲件的两端分为第一端和第二端，所述第一端抵接所述托盘，所述第二端朝向所述预紧螺母，所述第一端的端部向外卷曲形成第一卷曲部。本实用新型提供的吸能防冲锚固组件，能够卷曲吸能，恒阻让压，提升锚杆和锚索的使用寿命以及支护安全性。

Description

吸能防冲锚固组件

技术领域

本实用新型涉及锚固技术领域，尤其涉及吸能防冲锚固组件。

背景技术

目前，地下开采巷道工程中，锚杆和锚索支护依然是我国煤矿巷道的主要支护形式，有着不可替代的地位。但随着开采深度不断加大，千米深井不断增多，深部地下工程高应力带来的岩爆、煤爆、冲击地压、围岩大变形破坏等灾害事故也频繁发生，这对于深部高应力地下工程围岩的有效合理支护显得愈为重要，即对锚杆和锚索的支护性能提出了更高的要求。

对此已有大量专家学者对深部地下工程围岩锚杆和锚索的支护效果和支护机理做了诸多的研究，许多应用于深部巷道支护的可变形锚杆和锚索也应运而生。托盘是锚杆和锚索支护的重要构件，对锚杆和锚索支护作用的发挥影响很大。托盘的作用可分为两个方面:一是通过给螺母施加一定的扭矩使托盘压紧巷道表面，给锚杆和锚索提供预紧力，并使预紧力扩散到锚杆和锚索周围的煤岩体中，从而改善围岩应力状态，抑制围岩离层、结构面滑动和节理裂隙的张开，实现锚杆和锚索的主动、及时支护作用；其二是围岩变形使载荷作用于托盘上，通过托盘将载荷传递到锚杆和锚索的杆体，增大锚杆和锚索的工作阻力，充分发挥锚杆和锚索控制围岩变形的作用。

托盘是保证锚杆和锚索的锚固力不可缺少的部件，能够使锚杆和锚索荷载均匀分布，优化巷道围岩的受力状态，对锚杆和锚索的支护效果有非常重要的影响。然而用于与锚杆和锚索相配套的防冲件却鲜有研究，在深部高应力地下工程中，围岩变形量大，岩爆、冲击地压等灾害时有发生，市场上传统的托盘对增大锚杆和锚索延伸率效果甚微，且不具有吸能让压以及防冲的性能，已经很难满足深部地下工程高应力大变形锚杆和锚索支护的要求。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种吸能防冲锚固组件，能够卷曲吸能，恒阻让压，提升锚杆和锚索的使用寿命以及支护安全性。

根据本实用新型第一方面实施例的吸能防冲锚固组件，包括锚杆或锚索，还包括预紧螺母、防冲件和托盘，所述托盘、所述防冲件和所述预紧螺母均套设于所述锚杆或锚索，所述防冲件为变径筒状结构，所述防冲件的两端分为第一端和第二端，所述第一端抵接所述托盘，所述第二端朝向所述预紧螺母，所述第一端的端部向外卷曲形成第一卷曲部。

根据本实用新型实施例的吸能防冲锚固组件，设置防冲件，防冲件的第一端设置第一卷曲部，第一卷曲部能够引导防冲件卷曲变形，防冲件卷曲变形的过程中，将围岩中弹性能转移为防冲件的变形能，起到吸能防冲的作用，使锚固系统达到恒阻让压。并且，防冲件的结构简单、成本低、便于施工。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一卷曲部为半圆弧形。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一端的开口大于所述第二端的开口。

根据本实用新型的一个实施例，所述防冲件为锥形管结构。

根据本实用新型的一个实施例，所述第二端的端部向外卷曲形成第二卷曲部。

根据本实用新型的一个实施例，所述第二卷曲部为半圆弧形。

根据本实用新型的一个实施例，所述托盘设有拱形部，所述拱形部朝向所述第一端外凸，且所述拱形部与所述第一端的内壁相抵接。

根据本实用新型的一个实施例，所述第二端与所述预紧螺母之间设有加载垫圈，所述第二端抵接所述加载垫圈。

根据本实用新型的一个实施例，所述加载垫圈与所述预紧螺母之间设有减摩垫圈。

根据本实用新型的一个实施例，所述防冲件为一体成型。

本实用新型实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：在托盘与预紧螺母之间设置防冲件，防冲件抵接托盘的一端为第一端，第一端设有第一卷曲部，第一卷曲部将围岩中弹性能转移为防冲件的变形能，引导防冲件的筒体卷曲变形吸能，及时让压，从而起到防冲的作用；进一步的，第一卷曲部发生均匀卷曲变形，从而使锚固系统达到恒阻让压，减小了冲击地压等带来的危害，同时增加了锚杆和锚索的延伸率，使锚杆和锚索在冲击情况下不会破断，提升锚杆和锚索的使用寿命以及支护安全性。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的吸能防冲锚固组件的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的吸能防冲锚固组件的防冲件在图1中的俯视结构示意图；

附图标记：

1：预紧螺母；2：减摩垫圈；3：加载垫圈；4：第二端；5：防冲件；6：第一卷曲部；7：第一端；8：托盘；9：锚杆或锚索。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

结合图1和图2所示，本实用新型的一个实施例，提供一种吸能防冲锚固组件，包括：锚杆或锚索9以及预紧螺母1、防冲件5和托盘8，托盘8、防冲件5和预紧螺母1均套设于锚杆或锚索9，防冲件5为变径筒状结构，防冲件5的两端分为第一端7和第二端4，第一端7抵接托盘8，第二端4朝向预紧螺母1，第一端7的端部向外卷曲形成第一卷曲部6。

其中，第一端7的端部向外卷曲，其中内外是相对于防冲件5的中心轴线来说，筒体的内壁一侧为内，筒体的外壁一侧为外。锚杆或锚索9为锚杆、锚索其中之一，托盘8、防冲件5和预紧螺母1均套设于锚杆，或，托盘8、防冲件5和预紧螺母1均套设于锚索。

锚杆或锚索9钻入待支护结构内，托盘8撑托待支护面，防冲件5设于预紧螺母1与托盘8之间，防冲件5起到防冲击和吸能的作用，预紧螺母1拧紧以固定托盘8和防冲件5。

在发生冲击或煤(岩)松动时，第一卷曲部6将围岩中弹性能转移为防冲件5的变形能，引导防冲件5的筒体卷曲变形吸能，及时让压，从而起到防冲的作用，同时第一卷曲部6可以克服松动，保证预紧螺母1和托盘8始终严紧接触，从而保证锚固体的支护作用；并且，第一卷曲部6发生均匀卷曲变形破坏，从而使锚固系统(锚杆或锚索的锚固系统)达到恒阻让压，减小了冲击地压等带来的危害，增加了锚杆或锚索9的延伸率，使锚杆或锚索9在冲击情况下不会破断，提升锚杆或锚索9的使用寿命以及支护安全性。

本实施例的吸能防冲锚固组件，防冲件5的设置，降低了锚杆(锚索)被拉断而失效的概率，且防冲件5的结构简单、价格低廉、安装方便、适用性强、材料来源广，大大降低了煤(岩)等的支护成本；能够适应深部高应力地下工程围岩大变形条件，抗冲击能力强，并具备吸能防冲、恒阻让压的性能，吸能及应力扩散效果较好。

在另一个实施例中，第一卷曲部6为半圆弧形，半圆弧形结构引导防冲件5的筒体卷曲变形效果好，并且半圆弧形的结构方便加工。本实施例中的半圆弧形并不限定为规则的半个圆弧，此处的半圆弧形包括没有形成整个圆弧的多种圆弧结构，如四分之一圆弧、三分之一圆弧、五分之二圆弧等。

在另一个实施例中，第一端7的开口大于第二端4的开口，第一端7的开口大有助于引导防冲件5的筒体外扩，以进行防冲和吸能。并且，第二端4的开口小，方便预紧螺母1安装，防止第二端4从预紧螺母1滑脱钻出，进而保证防冲件5的安装稳定性。

在另一个实施例中，防冲件5为锥形管结构，也可以理解为喇叭管，防冲件5的筒体均匀变径，筒体的直径由第一端7向第二端4逐渐减小。锥形管结构加工简便，成本低。

另外，防冲件5还可以为锥形与圆柱形组合的管状结构。

在另一个实施例中，第二端4的端部向外卷曲形成第二卷曲部(图中未示意)。第二卷曲部与第一卷曲部6配合，使防冲件5的两端均能进行防冲和吸能，增强防冲件5的吸能效果。

在另一个实施例中，第二卷曲部为半圆弧形，半圆弧形结构引导防冲件5的筒体卷曲变形效果好。对于半圆弧形的解释参见上述实施例。另外，第二卷曲部的形状与第一卷曲部6的形状相同，便于加工。

上述实施例中，防冲件5为一体成型，加工简便，受力均衡，有效避免应力集中问题。防冲件5的材料可选用钢材。

在另一个实施例中，托盘8设有拱形部，拱形部朝向第一端7外凸，且拱形部与第一端7的内壁相抵接，拱形部起到支撑第一端7的作用。拱形部能够适应多种尺寸规格的第一端7结构，支撑效果好。

进一步的，拱形部为半球壳状结构，预紧螺母1提供足够的预紧力使第一端7与拱形部的弧面紧密接触，借助拱形部的圆弧面结构，使防冲件5沿着拱形部的圆弧面均匀平滑卷曲，以提升吸能防冲的效果。

在另一个实施例中，第二端4与预紧螺母1之间设有加载垫圈3，第二端4抵接加载垫圈3。第二端4与预紧螺母1在安装时，在第二端4与预紧螺母1之间设置加载垫圈3，保证第二端4与预紧螺母1不会滑脱钻出，从而保证锚固系统的支护效果。

在另一个实施例中，加载垫圈3与预紧螺母1之间设有减摩垫圈2。在安装时，预紧螺母1需施加足够的预紧力，预紧螺母1、减摩垫圈2、加载垫圈3、防冲件5以及托盘8之间严密接触，不会使锚杆或锚索9偏心受力或应力局部集中，也不会导致锚杆或锚索9受力状态不良，保证整个锚固系统处于主动支护状态。

本实用新型的上述实施例，安装简单，与普通锚杆和锚索安装相同，与传统的托盘8配套使用，无需增加其它附件，支护工人无需过多培训就可以直接上手操作，节约了培训费和培训所耗费的时间，降低了生产成本；并且，能够提高锚杆和锚索的支护性能，降低地下工程高应力巷道大变形和冲击地压带来的危害，降低生产成本，保证矿井高产高效的作业。可配合快速掘进工艺使用，边掘边支，保证矿井正常生产。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而非对本实用新型的限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种吸能防冲锚固组件，包括锚杆或锚索，其特征在于，还包括预紧螺母、防冲件和托盘，所述托盘、所述防冲件和所述预紧螺母均套设于所述锚杆或锚索，所述防冲件为变径筒状结构，所述防冲件的两端分为第一端和第二端，所述第一端抵接所述托盘，所述第二端朝向所述预紧螺母，所述第一端的端部向外卷曲形成第一卷曲部。

2.根据权利要求1所述的吸能防冲锚固组件，其特征在于，所述第一卷曲部为半圆弧形。

3.根据权利要求1所述的吸能防冲锚固组件，其特征在于，所述第一端的开口大于所述第二端的开口。

4.根据权利要求1所述的吸能防冲锚固组件，其特征在于，所述防冲件为锥形管结构。

5.根据权利要求1所述的吸能防冲锚固组件，其特征在于，所述第二端的端部向外卷曲形成第二卷曲部。

6.根据权利要求5所述的吸能防冲锚固组件，其特征在于，所述第二卷曲部为半圆弧形。

7.根据权利要求1所述的吸能防冲锚固组件，其特征在于，所述托盘设有拱形部，所述拱形部朝向所述第一端外凸，且所述拱形部与所述第一端的内壁相抵接。

8.根据权利要求1所述的吸能防冲锚固组件，其特征在于，所述第二端与所述预紧螺母之间设有加载垫圈，所述第二端抵接所述加载垫圈。

9.根据权利要求8所述的吸能防冲锚固组件，其特征在于，所述加载垫圈与所述预紧螺母之间设有减摩垫圈。

10.根据权利要求1所述的吸能防冲锚固组件，其特征在于，所述防冲件为一体成型。

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