CN220036706U - 一种螺旋式防侧冲锚索断丝保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种螺旋式防侧冲锚索断丝保护装置，包括：锚索套筒，其顶端敞口，底端具有底板，锚索端头经锚索套筒顶端套入到锚索套筒内；弹簧组件，其包括第一弹簧和第二弹簧，第一弹簧和第二弹簧交错呈螺旋状缠绕在锚索套筒的外筒壁上，第一弹簧和第二弹簧的一端均与底板固定连接，第一弹簧和第二弹簧的另一端分别固定连接有第一悬吊件和第二悬吊件，第一悬吊件和第二悬吊件的悬挂端均设有第一套环和第二套环，第一套环和第二套环分别套设在支护托盘上的两个螺杆上，并通过螺接在螺杆上的固定螺帽压紧在支护托盘底端面上。该装置对锚索断丝的拦截成功性高，能够降低巷道顶板锚索弹射伤人风险，满足地下支护工程的安全需求。

Description

一种螺旋式防侧冲锚索断丝保护装置

技术领域

本实用新型涉及巷道支护技术领域，更具体的说是涉及一种螺旋式防侧冲锚索断丝保护装置。

背景技术

煤矿井巷道支护工程稳定是地下资源安全开采的重要保障，随着矿山支护技术的改革，煤矿巷道支护经历了木支护、砌碹支护、型钢支护到锚网(索)支护的漫长过程。锚网(索)支护属于“主动支护”，能及时加固围岩，减少围岩变形，防止顶板早期离层，并具有简化工作面端头支护、降低支护成本、减少工人劳动强度等特点，因而，作为矿山支护的主体技术被广泛应用。

但由于地下岩层条件的复杂恶劣，加之受到采动矿压的剧烈影响，造成巷道顶板压力复杂多变过大，导致锚索断丝弹射伤人的现象时有发生。针对此类问题，传统的技术方法为使用钢管，如CN201723249U-锚索断裂防射保护装置，其在钢管的前端连接钢丝绳，利用钢丝绳链接固定在巷道顶板固定位置，使用钢管套装在锚索尾部，利用钢丝绳固定在巷道顶板时，锚索尾部发生断裂，由于套装的钢管由钢丝绳刚性连接固定在顶板，断体只能推动套装钢管整体移动，无法缓冲吸收断体的巨大动能，仅能对断体进行“硬拦截”，拦截效果有限，对锚索崩断没有保护作用。

因此，如何提供一种拦截性高，能够降低巷道顶板锚索弹射伤人风险，满足地下支护工程的安全需求的螺旋式防侧冲锚索断丝保护装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种拦截性高，能够降低巷道顶板锚索弹射伤人风险，满足地下支护工程的安全需求的螺旋式防侧冲锚索断丝保护装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种螺旋式防侧冲锚索断丝保护装置，包括：

锚索套筒，所述锚索套筒顶端敞口，底端具有底板，锚索端头经所述锚索套筒顶端套入到所述锚索套筒内；

弹簧组件，所述弹簧组件至少为双螺旋结构，其包括第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧和所述第二弹簧交错呈螺旋状缠绕在所述锚索套筒的外筒壁上，或者，所述第一弹簧套设在所述锚索套筒的外筒壁上，所述第二弹簧套设在所述第一弹簧的外部，所述第一弹簧和所述第二弹簧的一端均与所述底板固定连接，所述第一弹簧和所述第二弹簧的另一端分别固定连接有第一悬吊件和第二悬吊件，所述第一悬吊件和所述第二悬吊件的悬挂端均设有第一套环和第二套环，所述第一套环和所述第二套环分别套设在支护托盘上的两个螺杆上，并通过螺接在所述螺杆上的固定螺帽压紧在所述支护托盘底端面上。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种螺旋式防侧冲锚索断丝保护装置，当巷道顶板锚索断丝后，动能较小的锚索断丝冲击锚索套筒的底板，从而消耗一部分动能，防止锚索断丝射出伤人。当锚索断丝冲击动能非常大时，锚索断丝可在底板的保护下，继续拉动第一弹簧和第二弹簧发生变形伸长，产生反作用力，使得第一弹簧和第二弹簧伸长再次吸收锚索断丝时的部分冲击能量，进一步减小锚索断丝的冲击动能，此外，锚索套筒的内壁对锚索断丝进行阻挡，防止断丝滑出该装置而造成安全隐患。并且该弹簧组件采用双弹簧螺旋结构，即使一个弹簧发生断裂，另一个弹簧仍然可以提供支撑作用，避免锚索断裂钢丝射向巷道，造成人员伤亡。因此，该装置对锚索断丝拦截成功性高，能够降低巷道顶板锚索弹射伤人风险，满足地下支护工程的安全需求。此外，该装置采用固定螺帽和螺杆可快速实现第一弹簧和第二弹簧与支护托盘的拆装，简单易操作，并且也提高了装置的规范性安装。

进一步的，还包括塑性变形空心金属件，所述塑性变形空心金属件设置在所述锚索套筒内部，所述塑性变形空心金属件底端与所述底板顶端接触连接，顶端与所述锚索端头的尾端接触连接。

采用上述技术方案产生的有益效果是：当锚索断丝冲击底板时，首先锚索断丝压缩塑性变形空心金属件，使塑性变形空心金属件产生塑性变形，以消耗断丝的动能，然后继续向下冲击底板，随后第一弹簧和第二弹簧被拉长，使得第一弹簧和第二弹簧对锚索断丝的部分冲击动能再次吸收。这样通过第一弹簧、第二弹簧和塑性变形空心金属件以及底板的设置，可大大降低锚索断丝的冲击能量，防止锚索断丝因较大的冲击动能而弹射伤人。

进一步的，所述第一悬吊件和所述第二悬吊件均为钢丝绳或铁链或为所述第一弹簧和所述第二弹簧的另一端，且所述第一弹簧和所述第二弹簧的另一端上分别一体成型有所述第一套环和所述第二套环。

采用上述技术方案产生的有益效果是：第一悬吊件和所述第二悬吊件为弹簧时，锚索断丝向下冲击底板时，在拉动第一弹簧、第二弹簧伸长的同时，会拉动第一悬吊件和第二悬吊件伸长，使得在众多的弹簧的作用下，对锚索断丝产生的冲击能量进行较大的吸收和缓冲，可大大降低锚索断丝的冲击能量，减小锚索断丝弹射伤人的风险。

进一步的，所述锚索套筒和底板为金属件。

采用上述技术方案产生的有益效果是：防护强度大，不易损坏。

进一步的，所述底板的直径等于所述锚索套筒的外径，所述第一弹簧和所述第二弹簧的一端均与所述底板的外侧壁焊接固定。

采用上述技术方案产生的有益效果是：保证了第一弹簧和第二弹簧与底板的连接稳固性，避免在锚索断丝冲击下，第一弹簧和第二弹簧与底板松脱而起不到防护性能。

进一步的，所述底板的直径大于所述锚索套筒的外径，所述第一弹簧和所述第二弹簧的一端均与所述底板顶端外缘焊接固定。

采用上述技术方案产生的有益效果是：这样使得底板可向外凸出锚索套筒，易于第一弹簧和第二弹簧与底板的焊接固定。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型提供的一种螺旋式防侧冲锚索断丝保护装置的第一实施例的结构示意图。

图2附图为本实用新型提供的一种螺旋式防侧冲锚索断丝保护装置的第二实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，本实用新型的第一种实施例公开了一种螺旋式防侧冲锚索断丝保护装置，包括：

锚索套筒1，锚索套筒1顶端敞口，底端具有底板2，锚索端头3经锚索套筒1顶端套入到锚索套筒1内；

弹簧组件4，弹簧组件4至少为双螺旋结构，其包括第一弹簧41和第二弹簧42，第一弹簧41和第二弹簧42交错呈螺旋状缠绕在锚索套筒1的外筒壁上，或者，第一弹簧41套设在锚索套筒1的外筒壁上，第二弹簧42套设在第一弹簧41的外部，第一弹簧41和第二弹簧42的一端均与底板2焊接固定连接，第一弹簧41和第二弹簧42的另一端分别固定连接有第一悬吊件5和第二悬吊件6，第一悬吊件5和第二悬吊件6的悬挂端均设有第一套环7和第二套环8，第一套环7和第二套环8分别套设在支护托盘9(托盘可以为任意锚索配套托盘，适用于任何形状)上的两个螺杆10上，并通过螺接在螺杆10上的固定螺帽11压紧在支护托盘9底端面上。

当巷道顶板锚索断丝后，动能较小的锚索断丝冲击锚索套筒的底板，从而消耗一部分动能，防止锚索断丝射出伤人。当锚索断丝冲击动能非常大时，锚索断丝可在底板的保护下，继续拉动第一弹簧和第二弹簧发生变形伸长，产生反作用力，使得第一弹簧和第二弹簧伸长再次吸收锚索断丝时的部分冲击能量，进一步减小锚索断丝的冲击动能，此外，锚索套筒的内壁对锚索断丝进行阻挡，防止断丝滑出该装置而造成安全隐患。并且该弹簧组件采用双弹簧螺旋结构，即使一个弹簧发生断裂，另一个弹簧仍然可以提供支撑作用，避免锚索断裂钢丝射向巷道，造成人员伤亡。因此，该装置对锚索断丝拦截性高，能够降低巷道顶板锚索弹射伤人风险，满足地下支护工程的安全需求。此外，该装置采用固定螺帽和螺杆可快速实现第一弹簧和第二弹簧与支护托盘的拆装，简单易操作，并且也提高了装置的规范性安装。

其中，弹簧组件4还可以为单螺旋或三螺旋、四螺旋、五螺旋、六螺旋等。此外，螺旋弹簧与锚索套筒之间留设一定安全距离，防止螺旋弹簧在拉伸的过程中，弹簧直径缩小，与套筒直接接触，摩擦破损，导致弹簧断裂失效。螺旋弹簧与锚索套筒之间的安全距离根据锚索直径、弹簧直径、弹簧最大可拉伸量而确定。

锚索套筒的底板直径略大于锚索套筒的直径，这样方便第一弹簧和第二弹簧的焊接，或者锚索套筒的底板直径与锚索套筒的直径相同，第一弹簧和第二弹簧底部焊接在底板的侧面。

参见图2，本实用新型的第二种实施例，其在第一种实施例的基础上，还包括塑性变形空心金属件12(例如铁、铝等材质)，塑性变形空心金属件12设置在锚索套筒1内部，塑性变形空心金属件12底端与底板2顶端接触，塑性变形空心金属件12顶端与锚索端头3的尾端接触。

当锚索断丝冲击底板时，首先锚索断丝压缩塑性变形空心金属件，使塑性变形空心金属件产生塑性变形，以消耗断丝的动能，然后继续向下冲击底板，随后第一弹簧和第二弹簧被拉长，使得第一弹簧和第二弹簧对锚索断丝的部分冲击动能再次吸收。这样通过第一弹簧、第二弹簧和塑性变形空心金属件以及底板的设置，可大大降低锚索断丝的冲击能量，防止锚索断丝因较大的冲击动能而弹射伤人。

在上述两个实施例中，第一悬吊件5和第二悬吊件6均为钢丝绳或铁链，钢丝绳和铁链不易拉断，使得防护装置能够正常使用；或第一悬吊件5和第二悬吊件6分别为第一弹簧41和第二弹簧42的另一端，且第一弹簧41和第二弹簧42的另一端上分别一体成型有第一套环7和第二套环8，这样无需额外的零部件，结构简单、成本低，并且第一悬吊件5和第二悬吊件6分别为第一弹簧和第二弹簧的一部分，使得锚索断丝向下冲击底板过程中，在拉动第一弹簧、第二弹簧伸长的同时，会拉动第一悬吊件和第二悬吊件伸长，使得在众多的弹簧的作用下，对锚索断丝产生的冲击能量进行较大的吸收和缓冲，可大大降低锚索断丝的冲击能量，减小锚索断丝弹射伤人的风险。

在上述两个实施例中，锚索套筒1和底板2均为金属件，这样锚索套筒和底板强度大，不易损坏，能够承受较大的锚索断丝的冲击动能。

本发明一种螺旋式防侧冲锚索断丝保护装置，其安装步骤：

(A)根据巷道顶板锚索配套的托盘形状，在托盘侧面合适位置焊接一定数量的螺杆。

(B)在现场，将该装置的锚索套筒套在巷道顶板锚索端头，将第一套环和第二套环分别套在相应的螺杆中，然后用固定螺帽快速连接即可。

本发明公开了一种螺旋式防侧冲式锚索断丝保护装置，其部分制作材料可由钢板、钢管、弹簧等材料加工制成，结构简单。在可能出现断丝的巷道顶板锚索断丝时，双螺旋防侧冲式锚索断丝保护装置通过弹塑性变形，削弱断裂钢丝的动能，在遇到动能极大的锚索断丝时，通过底板对断裂钢丝的兜底作用，防止锚索断裂钢丝沿着弹簧侧面的空隙，滑出双螺旋防侧冲式锚索断丝保护装置，造成安全隐患。双螺旋防侧冲式锚索断丝保护装置的双螺旋结构弹簧，即使一个弹簧发生断裂，另一个弹簧仍然可以提供支撑作用，避免锚索断裂钢丝射向巷道，造成人员伤亡。

本发明具有设计合理、结构简单、施工操作简单、制造成本低、成本低廉，生根结实可靠、可组合拆解重复利用等优点。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种螺旋式防侧冲锚索断丝保护装置，其特征在于，包括：

锚索套筒(1)，所述锚索套筒(1)顶端敞口，底端具有底板(2)，锚索端头(3)经所述锚索套筒(1)顶端套入到所述锚索套筒(1)内；

弹簧组件(4)，所述弹簧组件(4)至少为双螺旋结构，其包括第一弹簧(41)和第二弹簧(42)，所述第一弹簧(41)和所述第二弹簧(42)交错呈螺旋状缠绕在所述锚索套筒(1)的外筒壁上，或者，所述第一弹簧(41)套设在所述锚索套筒(1)的外筒壁上，所述第二弹簧(42)套设在所述第一弹簧(41)的外部，所述第一弹簧(41)和所述第二弹簧(42)的一端均与所述底板(2)固定连接，所述第一弹簧(41)和所述第二弹簧(42)的另一端分别固定连接有第一悬吊件(5)和第二悬吊件(6)，所述第一悬吊件(5)和所述第二悬吊件(6)的悬挂端均设有第一套环(7)和第二套环(8)，所述第一套环(7)和所述第二套环(8)分别套设在支护托盘(9)上的两个螺杆(10)上，并通过螺接在所述螺杆(10)上的固定螺帽(11)压紧在所述支护托盘(9)底端面上。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋式防侧冲锚索断丝保护装置，其特征在于，还包括塑性变形空心金属件(12)，所述塑性变形空心金属件(12)设置在所述锚索套筒(1)内部，所述塑性变形空心金属件(12)底端与所述底板(2)顶端接触，顶端与所述锚索端头(3)的尾端接触。

3.根据权利要求1或2所述的一种螺旋式防侧冲锚索断丝保护装置，其特征在于，所述第一悬吊件(5)和所述第二悬吊件(6)均为钢丝绳或铁链或为所述第一弹簧(41)和所述第二弹簧(42)的另一端，且所述第一弹簧(41)和所述第二弹簧(42)的另一端上分别一体成型的部件还有所述第一套环(7)和所述第二套环(8)。

4.根据权利要求1或2所述的一种螺旋式防侧冲锚索断丝保护装置，其特征在于，所述锚索套筒(1)为金属件。

5.根据权利要求1或2所述的一种螺旋式防侧冲锚索断丝保护装置，其特征在于，所述底板(2)的直径等于所述锚索套筒(1)的外径，所述第一弹簧(41)和所述第二弹簧(42)的一端均与所述底板(2)的外侧壁焊接固定。

6.根据权利要求1或2所述的一种螺旋式防侧冲锚索断丝保护装置，其特征在于，所述底板(2)的直径大于所述锚索套筒(1)的外径，所述第一弹簧(41)和所述第二弹簧(42)的一端均与所述底板(2)顶端外缘焊接固定。