CN214366143U - 锚索及支护总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种锚索及支护总成，锚索包括：锚索本体；密封套，密封套套设于锚索本体的周向，密封套的内壁与锚索本体的周向之间存在摩擦力，借助摩擦力实现密封套与锚索本体的连接，当对密封套施加的沿锚索本体轴向的外力大于摩擦力阈值时，密封套相对锚索本体移动。设置密封套套设于锚索本体的周向，并借助二者之间的摩擦力实现连接，利用密封套阻挡锚固剂沿钻孔快速流动，使锚固剂与锚索本体及钻孔内壁能够充分接触，并均匀地围裹于锚索本体周围，且均匀地涂抹于钻孔的内壁，使锚固剂与锚索本体之间，以及锚固剂与钻孔的内壁之间均不产生任何缝隙，能够防止含水层中的水沿缝隙及钻孔流出孔口，进而流入巷道。

Description

锚索及支护总成

技术领域

本实用新型涉及煤矿井下支护技术领域，具体涉及一种锚索及支护总成。

背景技术

目前矿井掘进施工，大部分巷道采用锚索支护方式，在巷道壁上钻孔，在钻孔底部填放树脂药卷，将锚索推入钻孔底部，搅拌树脂药卷形成锚固剂进行锚固，再在钻孔孔口处安装托盘和锁具进一步张紧锚索。当钻孔钻遇含水层后，在施工过程中，因孔壁出水，在将锚索推入钻孔底部的过程中，锚固剂会向锚索推进的相反方向快速流动，造成锚固剂与锚索不能充分地接触并均匀地围裹在锚索的锚固段周围，同时锚固剂也不能充分涂抹钻孔的内壁，使得锚索与锚固剂之间以及锚固剂与钻孔的内壁之间均有一定缝隙，含水层中的水则通过这些缝隙导入巷道，使巷道出现滴、淋水现象。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种锚索及支护总成，通过在锚索本体的周向套设密封套，借助二者之间的摩擦力实现连接，在将该端推送进钻孔底部的过程中，密封套对锚固剂起到阻挡挤压作用，并在锚固剂施加的反向作用力达到摩擦力阈值时朝向钻孔孔口方向移动，重复此过程，使得锚固剂与钻孔内壁以及与锚索本体之间能够充分地接触，从而使锚固剂与钻孔内壁之间以及锚固剂与锚索本体之间不存在缝隙，防止含水层中的水通过缝隙渗入，以克服现有技术的缺陷。

本实用新型提供的锚索包括：锚索本体；密封套，所述密封套套设于所述锚索本体的周向，所述密封套的内壁与所述锚索本体的周向之间存在摩擦力，借助所述摩擦力实现所述密封套与所述锚索本体的连接，当对所述密封套施加的沿所述锚索本体轴向的外力大于摩擦力阈值时，所述密封套相对所述锚索本体移动。

可选地，所述密封套在朝向钻孔孔底的一侧沿周向延伸出阻挡部，所述阻挡部与所述锚索本体之间设置有间隙。

可选地，所述阻挡部的厚度在背向所述密封套的方向逐渐减小。

可选地，所述锚索还包括卡条，所述卡条在靠近所述锚索本体插入钻孔孔底的一端与所述锚索本体固定连接。

可选地，所述卡条背向所述密封套的一侧端面设置有倒角。

可选地，所述卡条沿所述锚索本体的周向设置有多个。

可选地，所述锚索本体由中心管和连接于所述中心管周向的多根钢丝组成；相邻所述钢丝之间设置有密封层。

可选地，所述密封套由橡胶材料制作而成。

本实用新型还提供一种支护总成，包括托盘和锁具，还包括上述任一项所述的锚索，所述锚索的锚索本体露出钻孔的一端连接所述托盘和所述锁具。

可选地，所述支护总成还包括钻孔，所述锚索的密封套与所述钻孔的内壁间隙配合。

本实用新型提供的以上技术方案，与现有技术相比，至少具有如下有益效果：

设置所述密封套套设于所述锚索本体的周向，并借助二者之间的摩擦力实现连接，利用所述密封套阻挡所述锚固剂沿钻孔快速流动，使所述锚固剂与所述锚索本体及钻孔内壁能够充分接触，并均匀地围裹于所述锚索本体周围，且均匀地涂抹于所述钻孔的内壁，使所述锚固剂与所述锚索本体之间，以及所述锚固剂与所述钻孔的内壁之间均不产生任何缝隙，能够防止含水层中的水沿缝隙及钻孔流出孔口，进而流入巷道。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例所述的锚索的示意图；

图2为图1所示锚索中密封套的示意图；

图3为图2所示密封套的侧视图；

图4为图1所示锚索中卡条的示意图；

图5为图4所示卡条的侧视图。

附图标记：

1：锚索本体；11：中心管；12：钢丝；2：密封套；3：阻挡部；4：卡条；5：倒角。

具体实施方式

下面将结合附图进一步说明本实用新型实施例。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必需具有特定的方位、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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

图1为本实用新型一个实施例所述的锚索的示意图；图2为图1所示锚索中密封套的示意图；图3为图2所示密封套的侧视图。

如图1-图3所示，本实用新型提供的锚索包括锚索本体1和密封套2，所述密封套2套设于所述锚索本体1的周向，所述密封套2的内壁与所述锚索本体1的周向之间存在摩擦力，借助所述摩擦力实现所述密封套2与所述锚索本体1的连接，当对所述密封套2施加的沿所述锚索本体1轴向的外力大于摩擦力阈值时，所述密封套2相对所述锚索本体1移动。

利用所述锚索支护时，在巷道壁上预先钻好的钻孔底部填入树脂药卷，将所述密封套2移动至所述锚索本体1插入钻孔孔底的一端至合适位置，将连接有所述密封套2的所述锚索本体1推入钻孔中，推进过程中，搅拌树脂药卷，使树脂药卷内部的树脂与固化剂混合为锚固剂，所述密封套2与所述锚索本体1借助二者之间的摩擦力连接，所述密封套2与钻孔内壁之间设置有间隙，该间隙足够小，使所述密封套2能对所述锚固剂起到阻挡挤压作用，同时不会影响所述锚索顺利插入钻孔，也不会影响所述密封套2沿所述锚索本体1的移动，所述密封套2阻挡挤压所述锚固剂，使所述锚固剂无法穿过所述密封套2，不能沿所述钻孔朝向孔口方向快速流动，因此所述锚固剂与所述锚索本体1之间能够充分接触，所述锚固剂能够均匀地围裹于所述锚索本体1周围，同时所述锚固剂与所述钻孔的内壁之间能够充分接触，所述锚固剂能够均匀地涂抹于所述钻孔的内壁上，所述锚索在推进的过程中，所述锚固剂对所述密封套2同时施加反向作用力，并在该反向作用力超过所述密封套2与所述锚索本体1之间的摩擦力阈值时，所述密封套2沿所述锚索本体1朝向钻孔孔口方向移动一定距离，并随所述锚索的推进重新对所述锚固剂产生挤压作用，阻挡所述锚固剂的流动，使所述锚固剂与所述锚索本体1及所述钻孔内壁充分接触，重复此过程，直至所述锚索推入所述钻孔的孔底，此时，所述锚索本体1插入钻孔内的一定长度范围内均匀地围裹有所述锚固剂，对应该长度范围，所述钻孔的内壁也均匀地涂抹有所述锚固剂，所述锚固剂与所述锚索本体1之间，以及所述锚固剂与所述钻孔内壁之间均不存在缝隙。

所述摩擦力阈值即为所述密封套2与所述锚索本体1之间的最大静摩擦力，当给所述密封套2施加的沿所述锚索本体1轴向的力超过了二者之间的最大静摩擦力时，所述密封套2与所述锚索本体1之间产生相对位移。所述摩擦力阈值可以根据实际需要设置为不同值，例如可以通过改变所述密封套2的制作材料改变二者之间的摩擦力阈值，也可以通过改变所述密封套2与所述锚索本体1之间的压力改变二者之间的摩擦力阈值。

设置所述密封套2套设于所述锚索本体1的周向，并借助二者之间的摩擦力实现连接，利用所述密封套2阻挡所述锚固剂沿钻孔快速流动，使所述锚固剂与所述锚索本体1及钻孔内壁能够充分接触，并均匀地围裹于所述锚索本体1周围，且均匀地涂抹于所述钻孔的内壁，使所述锚固剂与所述锚索本体1之间，以及所述锚固剂与所述钻孔的内壁之间均不产生任何缝隙，能够防止含水层中的水沿缝隙及钻孔流出孔口，进而流入巷道。

在本实施例中，所述锚索本体1由中心管11和连接于所述中心管11周向的钢丝12构成，所述密封套2连接于靠近所述锚索本体1需要插入所述钻孔孔底的一端(图1中左端)，所述密封套2设置于锚固剂围裹所述锚索本体1的长度范围内，也即设置于锚固段内，在所述锚索推入钻孔过程中，所述密封套2对锚固剂起到阻挡挤压作用，从而使锚固剂能够与钻孔内壁及所述锚索本体1充分接触并均匀涂抹，因此，为了使整个锚固段范围内的锚固剂都能够充分接触并均匀涂抹所述锚索本体1及钻孔内壁，所述密封套2应尽可能地靠近所述锚索本体1插入钻孔孔底一端的端部，但考虑到所述锚固剂对所述密封套2的反向作用力，对所述锚索本体1推入所述钻孔中的过程产生阻力，综合所述锚索推入钻孔中的难易程度，以及所述锚固剂与所述锚索本体1及所述钻孔内壁的充分接触及涂抹程度，需针对不同施工情况，具体设置所述密封套2与所述锚索本体1的连接起始位置，在本实施例中，所述密封套2在距离所述锚固段朝向钻孔孔口一侧端点200mm处与所述锚索本体1连接，所述密封套2的长度设置为70mm，所述密封套2的内环直径20mm，所述密封套2的外环直径30mm。根据实际应用情况，所述密封套2的尺寸规格可以调整，所述密封套2与所述锚索本体1的具体连接位置也可以调整，只要满足所述密封套2能够对所述锚固剂起到挤压阻挡作用，使所述锚固剂与所述锚索本体1及所述钻孔内壁能够充分接触，并能够均匀围裹所述锚索本体1且均匀涂抹所述钻孔内壁，且能够将所述锚索顺利推入钻孔孔底即可。

在确定所述密封套2与所述锚索本体1的初始连接位置时，需考虑所述锚固段的长度范围，根据以下公式可以对所述锚固段的长度进行计算：

其中：L——锚固段长度；

r₁——树脂药包半径；

r₂——钻孔半径；

r₃——锚索本体半径；

l——树脂药包的长度；

a——树脂药包的个数；

λ——合理系数；

在本实施例中，λ取值1.2，可根据不同施工条件进行调节。

可选地，所述密封套2在朝向钻孔孔底的一侧沿周向延伸出阻挡部3，所述阻挡部3与所述锚索本体1之间设置有间隙。此种设置，当所述锚索本体1向所述钻孔中推进时，所述密封套2在给所述锚固剂施加挤压力的同时，所述锚固剂也给所述密封套2及所述阻挡部3施加反向作用力，在该反向作用力下，所述阻挡部3被撑开，与所述钻孔的内壁紧密贴合，对所述钻孔的横截面起到封堵作用，进一步阻挡含水层中的水由钻孔流入巷道。

在本实施例中，所述密封套2在朝向钻孔孔底的一侧(图1中左侧)沿周向延伸出所述阻挡部3，所述阻挡部3与所述锚索本体1之间设置有间隙，且如图1和图2所示，所述阻挡部3在朝向所述锚索本体1一侧设置为弧形。根据实际应用情况，所述阻挡部3的延伸长度及具体形状均可以进行调整，只需在所述锚固剂作用下能够撑开，与所述钻孔的内壁紧密贴合，阻挡水流出即可。

可选地，所述阻挡部3的厚度在背向所述密封套2的方向逐渐减小。此种设置，使得所述阻挡部3与所述锚索本体1之间的间隙在背向所述密封套2的方向逐渐增大，从而使所述锚固剂更易进入所述阻挡部3与所述锚索本体1之间的间隙内，进而给所述阻挡部3施加压力，使所述阻挡部3更加顺利地撑开，与所述钻孔内壁紧密贴合。

在本实施例中，所述阻挡部3在平行于所述锚索本体1轴向方向的横截面上设置为弧形，且所述弧形对应的圆形的半径为2mm，所述阻挡部3在远离所述密封套2的一端(图2中左端)薄，在靠近所述密封套2的一端(图2中右端)厚。根据实际应用情况，所述阻挡部3可以设置为其他形状，所述阻挡部3的尺寸也可进行调整，只需满足所述阻挡部3的厚度在背向所述密封套2的方向逐渐减小，能够利于所述锚固剂进入所述阻挡部3与所述锚索本体1之间的间隙即可。

图4为图1所示锚索中卡条的示意图；图5为图4所示卡条的侧视图。

如图1、图4和图5所示，可选地，所述锚索还包括卡条4，所述卡条4在靠近所述锚索本体1插入钻孔孔底的一端与所述锚索本体1固定连接。设置所述卡条4，使所述卡条4与所述锚索本体1一起对所述树脂药卷进行搅拌，以得到搅拌更加均匀充分的锚固剂，且在所述锚固剂凝固以后，所述卡条4能够起到一定的加强所述锚索拉拔力的作用。

在本实施例中，共设置有四个所述卡条4，其中两个在紧挨所述锚索本体1插入钻孔孔底一端的端部沿其周向对称设置，另外两个在所述锚固段的中心位置处沿所述锚索本体1的周向对称设置，四个所述卡条4均采用对焊的方法与所述锚索本体1焊接连接，所述卡条4的延伸长度为40mm，每个所述卡条4在垂直于长度方向的横截面上均为圆形，所述卡条4的横截面直径为6mm，所述卡条4的直径小于所述钻孔直径2～3mm。根据实际应用情况，所述卡条4的设置数量和在所述锚索本体1上的设置位置均可进行调整，所述卡条4的形状及尺寸也可根据钻孔情况及搅拌需要进行调整。

可选地，所述卡条4背向所述密封套2的一侧端面设置有倒角5。此种设置，使所述锚索在推入钻孔过程中，减小所述卡条4与所述锚固剂之间的阻力，使所述锚索能够顺利推入钻孔底部。

在本实施例中，在所述卡条4的相对两端均设置有所述倒角5，所述倒角5设置为45度，所述卡条4在长度延伸方向的横截面上呈现为等腰梯形，梯形中较长的下底与所述锚索本体1固定连接，梯形中较短的上底背向所述锚索本体1。根据实际应用情况，所述倒角5可以设置为任意角度，只要能够减小所述卡条4与所述锚固剂之间的阻力，使所述锚索能够顺利推入所述钻孔孔底即可。

可选地，所述卡条4沿所述锚索本体1的周向设置有多个。周向分布的多个所述卡条4能够对所述锚索本体1起到限位作用，防止所述锚索本体1紧贴所述钻孔内壁，使得所述锚固剂不能均匀地围裹于所述锚索本体1的周围，同时有利于锚固剂的充分均匀搅拌，锚固后能够进一步加强所述锚索的拉拔力。

在本实施例中，共设置有四个所述卡条4，其中两个在紧挨所述锚索本体1插入钻孔孔底一端的端部沿其周向对称设置，另外两个在所述锚固段的中心位置处沿所述锚索本体1的周向对称设置。根据实际应用情况，所述卡条4沿所述锚索本体1周向的设置数量和设置位置可以进行调整，可以沿同一横截面周向均匀设置，也可非均匀设置，也可以不在同一横截面设置，只要在垂直于长度延伸方向的投影面上，沿所述锚索本体1的周向设置有多个所述卡条4即可。

可选地，所述锚索本体1由中心管11和连接于所述中心管11周向的多根钢丝12组成；相邻所述钢丝12之间设置有密封层。设置所述密封层，封堵相邻所述钢丝12之间的缝隙，防止含水层的水沿所述钢丝12之间的缝隙流入巷道。

在本实施例中，根据计算的所述锚索本体1的锚固段的长度，将所述锚索本体1的对应所述锚固段的长度浸泡在液体树脂材料中一定时间，取出后烘干，即在相邻所述钢丝12之间填充一层所述密封层。根据实际应用情况，所述密封层可以采用树脂以外的其他填充材料，也可以采用其他具体操作手段，只要能够密封相邻所述钢丝12之间的缝隙即可。

可选地，所述密封套2由橡胶材料制作而成。使用橡胶材料，借助橡胶材料的弹性能够与所述锚索本体1更紧密地连接，既可以通过所述密封套2与所述锚索本体1之间的摩擦力对所述锚固剂起到阻挡作用，使锚固剂与所述锚索本体1及所述钻孔内壁能够充分接触，又能够在所述锚固剂施加的反向作用力超过摩擦力阈值时，所述密封套2能够向钻孔孔口方向移动，使所述锚固剂能够填充整个所述锚固段。

在本实施例中，所述密封套2由硬橡胶材料制作而成。

下面进一步介绍所述锚索的制作及使用过程：

根据钻孔及树脂药包的直径等信息，计算出所述锚索本体1的锚固段的长度，将大于该长度范围的所述锚索本体1用10％稀硫酸去除表面的氧化物，经过清洗烘干后，在所述锚索本体1的所述锚固段的适当位置，焊接所述卡条4，所述卡条4与所述钻孔的内壁之间留有间隙，将所述锚索本体1的锚固段浸泡在液体树脂材料中一定时间，使所述锚索本体1的相邻所述钢丝12之间填充树脂材料，密封相邻所述钢丝12之间的缝隙，浸泡后烘干，在所述锚固段的适当位置，使连接有所述阻挡部3的所述密封套2与所述锚索本体1连接，所述阻挡部3朝向所述锚索本体1插入钻孔的一端。

利用所述锚索支护时，在巷道壁上预先钻好的钻孔底部填入树脂药卷，将所述锚索本体1连接有所述密封套2的一端推入钻孔中，推进过程中，利用所述卡条4搅拌树脂药卷，使树脂药卷内部的树脂与固化剂混合为锚固剂，所述密封套2与所述锚索本体1借助二者之间的摩擦力连接，所述密封套2与钻孔内壁之间留有间隙，该间隙足够小，使所述密封套2能对所述锚固剂起到阻挡挤压作用，同时不会影响所述锚索顺利插入钻孔，也不会影响所述密封套2沿所述锚索本体1的移动，所述密封套2阻挡挤压所述锚固剂，使所述锚固剂无法穿过所述密封套2，不能沿所述钻孔朝向孔口方向快速流动，因此所述锚固剂与所述锚索本体1之间能够充分接触，所述锚固剂能够均匀地围裹于所述锚索本体1周围，同时所述锚固剂与所述钻孔的内壁之间能够充分接触，所述锚固剂能够均匀地涂抹于所述钻孔的内壁上，且所述卡条4沿所述锚索本体1周向分布，能够防止所述锚索本体1紧贴所述钻孔内壁，避免所述锚固剂不能均匀地围裹于所述锚索本体1周围，所述锚索在推进的过程中，所述锚固剂进入所述阻挡部3与所述锚索本体1之间的空隙内，对所述阻挡部3的内壁施加压力，使所述阻挡部3撑开，紧密地与所述钻孔的内壁贴合，防止含水层中的水沿所述密封套2与所述钻孔内壁之间的空隙流入巷道，同时所述锚固剂对所述密封套2施加反向作用力，并在该反向作用力超过所述密封套2与所述锚索本体1之间的摩擦力阈值时，所述密封套2沿所述锚索本体1朝向钻孔孔口方向移动一定距离，并随所述锚索的推进重新对所述锚固剂产生挤压作用，阻挡所述锚固剂的流动，使所述锚固剂与所述锚索本体1及所述钻孔内壁充分接触，重复此过程，直至所述锚索推入所述钻孔的孔底，此时，所述锚索本体1的锚固段长度范围内均匀地围裹有所述锚固剂，对应该长度范围，所述钻孔的内壁也均匀地涂抹有所述锚固剂，所述锚固剂与所述锚索本体1之间，以及所述锚固剂与所述钻孔内壁之间均不存在缝隙，同时相邻所述钢丝12之间不存在空隙，所述阻挡部3与所述钻孔内壁之间也不存在空隙，综合以上因素，对含水层中的水起到封堵作用。

本实用新型还提供一种支护总成，包括托盘和锁具，还包括上述任一实施例所述的锚索，所述锚索的锚索本体露出钻孔的一端连接所述托盘和所述锁具。

可选地，所述支护总成还包括钻孔，所述锚索的密封套2与所述钻孔的内壁间隙配合。

所述密封套2与所述钻孔的内壁之间的间隙足够小，使所述密封套2能对所述锚固剂起到阻挡挤压作用，同时不会影响所述锚索顺利插入所述钻孔，也不会影响所述密封套2沿所述锚索本体1的移动。

采用本实用新型锚索及支护总成，设置所述密封套2套设于所述锚索本体1的周向，并借助二者之间的摩擦力实现连接，利用所述密封套2阻挡所述锚固剂沿钻孔快速流动，使所述锚固剂与所述锚索本体1及钻孔内壁能够充分接触，并均匀地围裹于所述锚索本体1周围，且均匀地涂抹于所述钻孔的内壁，使所述锚固剂与所述锚索本体1之间，以及所述锚固剂与所述钻孔的内壁之间均不产生任何缝隙，能够防止含水层中的水沿缝隙及钻孔流出孔口，进而流入巷道。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种锚索，其特征在于，包括：

锚索本体；

密封套，所述密封套套设于所述锚索本体的周向，所述密封套的内壁与所述锚索本体的周向之间存在摩擦力，借助所述摩擦力实现所述密封套与所述锚索本体的连接，当对所述密封套施加的沿所述锚索本体轴向的外力大于摩擦力阈值时，所述密封套相对所述锚索本体移动。

2.根据权利要求1所述的锚索，其特征在于：

所述密封套在朝向钻孔孔底的一侧沿周向延伸出阻挡部，所述阻挡部与所述锚索本体之间设置有间隙。

3.根据权利要求2所述的锚索，其特征在于：

所述阻挡部的厚度在背向所述密封套的方向逐渐减小。

4.根据权利要求1-3任一项所述的锚索，其特征在于，还包括：

卡条，所述卡条在靠近所述锚索本体插入钻孔孔底的一端与所述锚索本体固定连接。

5.根据权利要求4所述的锚索，其特征在于：

所述卡条背向所述密封套的一侧端面设置有倒角。

6.根据权利要求4所述的锚索，其特征在于：

所述卡条沿所述锚索本体的周向设置有多个。

7.根据权利要求1-3任一项所述的锚索，其特征在于：

所述锚索本体由中心管和连接于所述中心管周向的多根钢丝组成；

相邻所述钢丝之间设置有密封层。

8.根据权利要求1-3任一项所述的锚索，其特征在于：

所述密封套由橡胶材料制作而成。

9.一种支护总成，包括托盘和锁具，其特征在于，还包括如权利要求1-8任一项所述的锚索，所述锚索的锚索本体露出钻孔的一端连接所述托盘和所述锁具。

10.根据权利要求9所述的支护总成，其特征在于，还包括：

钻孔，所述锚索的密封套与所述钻孔的内壁间隙配合。

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