CN218177258U - 一种恒阻让压锚杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种恒阻让压锚杆，恒阻让压锚杆包括锚杆主体、承压托盘与吸能让压装置；锚杆主体锚固在围岩内，锚杆主体伸出于围岩的部分为伸出端，承压托盘套设在锚杆主体的伸出端并紧贴围岩壁面；吸能让压装置通过螺纹结构套设在锚杆主体的伸出端并压紧在承压托盘上，围岩变形可促使承压托盘推压吸能让压装置沿锚杆主体发生相对滑动，以起到缓冲吸能让压的作用。该恒阻让压锚杆能够有效防止瞬时冲击力对杆体的损伤，实现围岩压力的释放与支护阻力的恒定。

Description

一种恒阻让压锚杆

技术领域

本实用新型属于锚杆技术领域，具体涉及一种恒阻让压锚杆。

背景技术

冲击矿压和煤与瓦斯突出等矿井动力灾害是在采矿过程中遇到的重大灾害，由此对巷道围岩体造成的冲击破坏是影响矿井安全的关键问题之一。锚杆因其安装方便、成本低廉等优点，一直以来都是矿井安全生产中广泛采用的巷道围岩体支护设备。

冲击矿压是煤矿开采中遇到的重大动力灾害之一。近年来研究发现，我国煤矿巷道冲击矿压在煤矿冲击矿压事故中占主导地位，约占冲击矿压事故总数的81％。随着巷道支护技术不断地提高与创新，锚固理论水平的不断发展，巷道锚杆或锚索支护预应力锚固技术应用技术水平也在不断地提高，现在广泛应用在隧道、建筑、矿山等诸多地下工程领域。但是目前传统的巷道支护锚杆大多没有从防冲方面进行设计，抗冲击载荷能力有限，不能满足冲击矿压矿井巷道支护要求。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种恒阻让压锚杆，以至少解决目前传统支护锚杆抗冲击载荷能力有限等问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种恒阻让压锚杆，所述恒阻让压锚杆包括锚杆主体、承压托盘与吸能让压装置；

所述锚杆主体锚固在围岩内，锚杆主体伸出于围岩的部分为伸出端，所述承压托盘套设在锚杆主体的伸出端并紧贴围岩壁面；

所述吸能让压装置套设在锚杆主体的伸出端并压紧在承压托盘上，所述吸能让压装置与所述锚杆主体弹性接触，当围岩变形时，所述承压托盘推动所述吸能让压装置发生挤压变形，锚杆主体与吸能让压装置发生相对位移，以起到缓冲吸能防冲的作用。

如上所述的恒阻让压锚杆，优选地，锚杆主体的伸出端上设置有外螺纹，所述伸出端的最末端螺纹连接有螺母，螺母与所述吸能让压装置间隔设置，所述螺母用于与防止锚杆主体相对于吸能让压装置发生移动时，吸能让压装置脱出锚杆主体。

如上所述的恒阻让压锚杆，优选地，所述吸能让压装置包括吸能弹簧环，所述吸能弹簧环套设在锚杆主体伸出端的外螺纹中。

如上所述的恒阻让压锚杆，优选地，所述吸能让压装置中心设置有安装孔，所述安装孔内壁上设置有吸能凹槽，所述吸能弹簧环设置在所述吸能凹槽中；所述吸能弹簧环弹性套设在所述吸能凹槽与所述锚杆主体的外螺纹之间，以使所述吸能让压装置固定在所述锚杆主体上，并压紧所述承压托盘。

如上所述的恒阻让压锚杆，优选地，所述防冲吸能装置沿锚杆主体轴向方向可并列设置一个至多个，通过设置防冲吸能装置的数量来调节锚杆主体受到的阻力值及吸能能力。

如上所述的恒阻让压锚杆，优选地，防冲吸能装置的一端设置有限位凸起，另一端设置有限位凹槽，相邻的两个防冲吸能装置通过限位凸起与限位凹槽实现快速定位插接；

在所述承压托盘上设置有限位凸起或限位凹槽，用于与相邻的防冲吸能装置定位配合。

如上所述的恒阻让压锚杆，优选地，所述限位凸起为设置在防冲吸能装置安装孔外围的外锥面环形凸起，所述限位凹槽为设置在安装孔外围的内锥面环形凹槽。

如上所述的恒阻让压锚杆，优选地，所述吸能凹槽的横截面积为梯形。

如上所述的恒阻让压锚杆，优选地，所述限位凹槽的深度为5mm-10mm。

如上所述的恒阻让压锚杆，优选地，所述吸能让压装置的横截面外形为圆角方形。

有益效果：该恒阻让压锚杆在受到冲击等强载荷时，锚杆主体将吸能弹簧环挤压到吸能凹槽之中，锚杆主体能够相对于吸能让压装置发生相对位移，使得锚杆主体与吸能让压装置之间形成恒定阻力，从而避免锚杆主体因受较大的冲击力被瞬间冲击损坏，有效防止高锚杆本体冲击过载拉断及承压托盘等支护附件冲击开裂失效的情况，能够实现冲击大变形、软岩大变形等围岩的有效支护。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。其中：

图1为本实用新型实施例中恒阻让压锚杆的结构示意图。

图中：1、锚杆主体；2、螺母；3、吸能让压装置；4、承压托盘；5、吸能弹簧环；6、吸能凹槽；7、伸出端；8、限位凸起；9、限位凹槽；10、圆形安装通孔。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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而不是要求本实用新型必须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。本实用新型中使用的术语“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；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

根据本实用新型的具体实施例，如图1所示，本实用新型提供一种恒阻让压锚杆，恒阻让压锚杆包括锚杆主体1、承压托盘4与吸能让压装置3；锚杆主体1锚固在围岩内，锚杆主体1伸出于围岩的部分为伸出端7，承压托盘4套设在锚杆主体1的伸出端7并紧贴围岩壁面；吸能让压装置3套设在锚杆主体1的伸出端7并压紧在承压托盘4上，吸能让压装置3与锚杆主体 1弹性接触，当围岩变形时，承压托盘4推动吸能让压装置3发生挤压变形，锚杆主体1与吸能让压装置3发生相对位移，以起到缓冲吸能防冲的作用。吸能让压装置3用于吸收巷道围岩传递的冲击能量。

在本实施例中，承压托盘4使用金属制造，在承压托盘4的中心设置有圆形安装通孔10，圆形安装通孔10的内径大于锚杆主体1的直径，以便于锚杆主体1穿过。在承压托盘4的中心设置有一个凸台，圆形安装通孔10 设置在该凸台中心位置，设置凸台能够加强承压托盘4的结构强度，且凸台能够伸入到巷道围岩的钻孔中，便于承压托盘4的定位安装。

锚杆主体1的伸出端7上设置有外螺纹，伸出端7上螺纹连接有螺母2，螺母2与所述吸能让压装置3间隔设置，所述螺母2用于与防止锚杆主体1 相对于吸能让压装置3发生移动时，吸能让压装置3脱出锚杆主体1。在本实施例中，恒阻让压锚杆锚固在巷道围岩之中，锚杆主体1及其伸出端7一体成型，锚杆主体1采用高强度螺纹钢制造。高强度螺纹钢为延性较好的金属材料，以保证锚杆主体1与吸能让压装置3在巷道围岩体的压力下紧密贴合，进而进一步保证锚杆主体1与所吸能让压装置3之间的高摩擦系数。

在本实施例中锚杆主体1伸出端7上设置外螺纹结构：不仅能够在围岩变形促使承压托盘4推压吸能让压装置3沿锚杆主体1发生相对滑动时，螺纹结构配合吸能让压装置3实现恒阻让压；而且螺纹结构可实现吸能让压装置3的快速安装。

选择所述树脂锚固剂用来固定锚杆主体1及封堵巷道围岩上的钻孔。当安装锚杆主体1以施加初始锚固力时，顶压树脂锚固剂，树脂锚固剂流出，树脂锚固剂凝固形成固化后的树脂锚固剂，固定高强度螺纹钢锚杆主体1从而抗外力扭转、封堵高强度螺纹钢锚杆主体1首端端面的通孔从而防止吸能让压装置3渗入矿水腐蚀。

吸能让压装置3包括吸能弹簧环5与吸能凹槽6，吸能弹簧环5套设在锚杆主体1伸出端7的外螺纹中。吸能让压装置3露置于巷道内。吸能让压装置3中心设置有安装孔，安装孔内壁上设置有吸能凹槽6，吸能弹簧环5 设置在吸能凹槽6中，吸能弹簧环5弹性套设在吸能凹槽6与锚杆主体1的外螺纹之间，以使吸能让压装置3固定在锚杆主体1上，并压紧承压托盘4。围岩变形的作用力推压承压托盘4，促使吸能让压装置3与锚杆主体1之间发生相对移动，锚杆主体1伸出端7外螺纹向吸能让压装置3吸能凹槽6内挤压吸能弹簧环5，当作用力达到一定值使弹簧被压入螺纹内一定深度时，吸能让压装置3与锚杆主体1发生相对滑动，从而实现围岩压力的释放与支护阻力的恒定。

当围岩发生变形时，围岩向外扩张挤压承压托盘4，承压托盘4进一步挤压吸能让压装置3，使得吸能让压装置3与锚杆主体1发生相对位移，锚杆伸出段在径向方向上挤压吸能弹簧环5，使得吸能弹簧环5直径变大，当锚杆主体1发生较大位移时，锚杆主体1将吸能弹簧环5挤压到吸能凹槽6 之中，此时锚杆主体1相对于吸能让压装置3发生相对位移，使得锚杆主体 1与吸能让压装置3之间形成恒定阻力，从而避免锚杆主体1因受较大的冲击力被瞬间冲击损坏；为了防止吸能让压装置3脱离锚杆主体1，在锚杆主体1的最下端设置一个螺母2，通过螺母2与吸能让压装置3相互挡止，从而避免吸能让压装置3脱离锚杆主体1。

恒阻让压锚杆引导围岩耗散冲击能量，吸能让压装置3通过吸能弹簧环 5的变形吸收一部分冲击能量，并通过锚杆主体1与吸能让压装置3形成恒定阻力与相对移动，防止锚杆被冲击能量瞬间破坏，保证了锚杆支护的有效性，有效防治冲击矿压等动力灾害。

在恒阻让压锚杆处于静载等较弱载荷下，由于吸能让压装置3刚度较大，能够提供高承载力以保证支护系统的静载稳定性。在恒阻让压锚杆受到冲击等强载荷时，通过吸能让压装置3实现锚杆系统整体的让压吸能，有效防止高锚杆本体冲击过载拉断及承压托盘4等支护附件冲击开裂失效的情况，能够实现冲击大变形、软岩大变形等围岩的有效支护。

防冲吸能装置沿锚杆主体1轴向方向可并列设置一个至多个，通过设置吸能让压装置3的数量，来调节锚杆主体1与吸能让压装置3之间恒定阻力的大小，以及吸能让压装置3本身的吸能能力。

防冲吸能装置的一端设置有限位凸起8，另一端设置有限位凹槽9，相邻的两个防冲吸能装置通过限位凸起8与限位凹槽9实现快速定位插接；在承压托盘4上设置有限位凸起8或限位凹槽9，用于与相邻的防冲吸能装置定位配合。

限位凸起8为设置在防冲吸能装置安装孔外围的外锥面环形凸起，限位凹槽9为设置在安装孔外围的内锥面环形凹槽。外锥面环形凸起与内锥面环形凹槽具有较高的对准度，能够保证相邻两个防冲吸能装置的安装孔同轴对准。限位凹槽9的深度为5mm-10mm，在本实施例中，限位凹槽9的深度为 10mm。

吸能凹槽6的横截面积为梯形。吸能让压装置3的横截面外形为圆角方形。

该恒阻让压锚杆在使用时，包括以下步骤：

步骤1，在巷道围岩体体上打设钻孔，打孔完成以后，清理孔中的岩渣和积水。

步骤2，将锚杆主体1的端部涂抹树脂锚固剂，将树脂锚固剂、锚杆主体1送入钻孔，将锚杆主体1的首端涂抹树脂锚固剂安装于孔洞的底部，然后在锚杆主体1与钻孔底部之间的空隙中灌注混凝土。

步骤3，将承压托盘4套设在锚杆主体1上，承压托盘4贴紧在巷道内壁上。

步骤4，将一个或多个吸能让压装置3套设在锚杆主体1的伸出端7上，并在锚杆主体1的伸出端7的最末端上拧紧螺母2。

步骤5，将螺母2旋紧，以对整个锚杆装置进一步锚固，同时也给围岩以施加初始锚固力，从而顶压树脂锚固剂，树脂锚固剂流出，等待25分钟～ 35分钟，待树脂锚固剂凝固完成以后，形成固化后的树脂锚固剂，固定锚杆主体1于钻孔内并封堵锚杆主体1首端端面的通孔；采用与螺母2相配套的机具，全自动旋拧安装金属承压托盘4，以再次施加预紧力。

综上所述，本实用新型提供的一种恒阻让压锚杆的技术方案中，第一，在巷道围岩体的变形过程中，吸能让压装置会受到随巷道围岩体变形所施加的应力，使吸能让压装置缩入锚杆本体中，可将吸能让压装置进行继续加装延长，进而即可使锚杆本体的长度不受巷道空间的限制，又能使其一直发挥出吸能防冲的作用，实现支护功能。

第二，由于吸能让压装置的加装数量不同，锚杆本体和吸能让压装置的形状随之发生相应变化，使锚杆本体与吸能让压装置形成恒定摩擦力，吸收冲击能量，保证所述高强度螺纹钢锚杆不易断裂。

第三，本恒阻让压锚杆设计合理，易于实现，具有很好的实用价值。

可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本实用新型待批权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种恒阻让压锚杆，其特征在于，所述恒阻让压锚杆包括锚杆主体、承压托盘与吸能让压装置；

所述锚杆主体锚固在围岩内，锚杆主体伸出于围岩的部分为伸出端，所述承压托盘套设在锚杆主体的伸出端并紧贴围岩壁面；

所述吸能让压装置套设在锚杆主体的伸出端并压紧在承压托盘上，所述吸能让压装置与所述锚杆主体弹性接触，当围岩变形时，所述承压托盘推动所述吸能让压装置发生挤压变形，锚杆主体与吸能让压装置发生相对位移，以起到缓冲吸能防冲的作用。

2.根据权利要求1所述的恒阻让压锚杆，其特征在于，锚杆主体的伸出端上设置有外螺纹，所述伸出端的最末端螺纹连接有螺母，螺母与所述吸能让压装置间隔设置，所述螺母用于与防止吸能让压装置相对于锚杆主体发生移动时，吸能让压装置脱出锚杆主体。

3.根据权利要求2所述的恒阻让压锚杆，其特征在于，所述吸能让压装置包括吸能弹簧环，所述吸能弹簧环套设在锚杆主体伸出端的外螺纹中。

4.根据权利要求3所述的恒阻让压锚杆，其特征在于，所述吸能让压装置中心设置有安装孔，所述安装孔内壁上设置有吸能凹槽，吸能凹槽为内螺纹结构，所述吸能弹簧环嵌于所述吸能凹槽中；所述吸能弹簧环弹性套设在所述吸能凹槽与所述锚杆主体的外螺纹之间，以使所述吸能让压装置固定在所述锚杆主体上，并压紧所述承压托盘。

5.根据权利要求4所述的恒阻让压锚杆，其特征在于，所述吸能让压装置沿锚杆主体轴向方向可并列设置一个至多个，通过设置吸能让压装置的数量来调节锚杆主体受到的阻力值及吸能能力。

6.根据权利要求5所述的恒阻让压锚杆，其特征在于，防冲吸能装置的一端设置有限位凸起，另一端设置有限位凹槽，相邻的两个防冲吸能装置通过限位凸起与限位凹槽实现快速定位插接；

在所述承压托盘上设置有限位凸起或限位凹槽，用于与相邻的防冲吸能装置定位配合。

7.根据权利要求6所述的恒阻让压锚杆，其特征在于，所述限位凸起为设置在防冲吸能装置安装孔外围的外锥面环形凸起，所述限位凹槽为设置在安装孔外围的内锥面环形凹槽。

8.根据权利要求4所述的恒阻让压锚杆，其特征在于，所述吸能凹槽的横截面积为梯形。

9.根据权利要求7所述的恒阻让压锚杆，其特征在于，所述限位凹槽的深度为5mm-10mm。

10.根据权利要求1-9任一所述的恒阻让压锚杆，其特征在于，所述吸能让压装置的横截面外形为圆角方形。

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