一種礦用讓位摩擦式吸能防沖錨桿的制作方法
【專利摘要】一種礦用讓位摩擦式吸能防沖錨桿，屬于礦用安全生產支護設備技術領域。本發明提供一種結構簡單、抗沖擊能力強，且易于修復后繼續使用的礦用讓位摩擦式吸能防沖錨桿。本發明包括錨桿體，其特點是，在錨桿體外套裝有波紋管，在波紋管波紋段的兩端設置有波紋管上端非波紋段和波紋管下端非波紋段；在錨桿體的下端設置有桿端擋塊，桿端擋塊與錨桿體之間采用螺紋連接，桿端擋塊設置在波紋管下端非波紋段內，且尺寸大于波紋管的內徑；在與錨桿體相接觸的波紋管上端非波紋段外套裝有緊固卡纜，在與桿端擋塊相接觸的波紋管下端非波紋段外套裝有托盤，在托盤下方的波紋管下端非波紋段外套裝有鎖緊螺母，鎖緊螺母與波紋管下端非波紋段之間采用螺紋連接。
【專利說明】
一種礦用讓位摩擦式吸能防沖錨桿
技術領域
[0001]本發明屬于礦用安全生產支護設備技術領域，涉及一種高應力巖體的支護結構，特別是涉及一種礦用讓位摩擦式吸能防沖錨桿。
【背景技術】
[0002]沖擊地壓和煤與瓦斯突出等礦井動力災害是在采礦過程中遇到的重大災害，由此對巷道圍巖造成的沖擊破壞是影響礦井安全的關鍵問題之一。錨桿因其安裝方便、成本低廉等優點，一直以來都是礦井安全生產中廣泛采用的巷道圍巖支護設備。
[0003]隨著開采深度的逐漸增加，地質條件越來越復雜，巷道圍巖也常常表現出高應力、大變形等特點，而現有的常規錨桿抗沖擊性能有限，在強沖擊作用下難以對圍巖起到支護作用，一旦巷道圍巖的變形能超過錨桿所能承受的范圍，將會因為支護設備的失效而產生事故，從而對采礦安全造成嚴重威脅，給企業造成嚴重損失;另外，在采礦生產中，對錨桿的使用量非常大，但現有錨桿大多為一次性支護，在礦井災害過后將無法繼續使用，而很多時候，在礦井災害發生后，巷道還需要繼續使用，但此時的錨桿已經無法繼續使用，或者是由于結構復雜，不易更換零部件，因此只能選擇全部更換新的錨桿，或者是重新開挖巷道，這必然導致了生產成本的增加。因此，迫切需要一種抗沖擊能力強，結構簡單，同時零部件易于拆卸更換，以便修復后可以繼續使用的錨桿支護裝置。
【發明內容】
[0004]針對現有技術存在的問題，本發明提供一種結構簡單、抗沖擊能力強，且易于修復后繼續使用的礦用讓位摩擦式吸能防沖錨桿。
[0005]為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案:一種礦用讓位摩擦式吸能防沖錨桿，包括錨桿體，其特點是，在所述錨桿體外套裝有波紋管，在波紋管波紋段的兩端分別設置有波紋管上端非波紋段和波紋管下端非波紋段;在錨桿體的下端設置有桿端擋塊，所述桿端擋塊與錨桿體之間采用螺紋連接，桿端擋塊設置在波紋管下端非波紋段內，且尺寸大于波紋管的內徑;在與錨桿體相接觸的波紋管上端非波紋段外套裝有緊固卡纜，在與桿端擋塊相接觸的波紋管下端非波紋段外套裝有托盤，在托盤下方的波紋管下端非波紋段外套裝有鎖緊螺母，所述鎖緊螺母與波紋管下端非波紋段之間采用螺紋連接。
[0006]所述波紋管優選為圓形波紋管。
[0007]所述桿端擋塊優選為圓球形擋塊。
[0008]所述波紋管波紋段與波紋管上端非波紋段和波紋管下端非波紋段之間為光滑過渡。
[0009]本發明的有益效果:
[0010]本發明具有很強的抗沖擊能力，在礦井災害發生時，本發明可以通過波紋管的變形實現讓位吸能防沖，并通過波紋管與錨桿體之間的摩擦實現摩擦吸能的目的，由于本發明可以在承受沖擊時最大程度的利用自身結構優勢吸收和消耗大量的能量，保證了錨桿體和托盤不至于在承受沖擊時輕易損壞，使得整個錨桿裝置能夠承受更大的沖擊力，完成對圍巖的多重安全支護。
[0011]本發明結構簡單明了，安裝方便，因緊固部分為螺紋連接，所以在局部損壞的情況下，僅需通過拆卸鎖緊螺母和桿端擋塊，即可實現對除錨桿體外的其他受損零部件的拆卸更換，達到易于維護和修復后繼續使用的目的，并且在施工結束以后，桿端擋塊和托盤、鎖緊螺母等零件在未受損的情況下，均可以回收進行再次利用，從而降低了生產維護的成本。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明的礦用讓位摩擦式吸能防沖錨桿的結構示意圖；
[0013]圖中:1-鎖緊螺母，2-托盤，3-桿端擋塊，4-波紋管，4-1-波紋管上端非波紋段，4_2-波紋管下端非波紋段，4-3-波紋管波紋段，5-緊固卡纜，6-錨桿體。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的詳細說明。
[0015]如圖1所示，一種礦用讓位摩擦式吸能防沖錨桿，包括錨桿體6，在所述錨桿體6外套裝有波紋管4，所述波紋管4為圓形波紋管，在波紋管波紋段4-3的兩端分別設置有波紋管上端非波紋段4-1和波紋管下端非波紋段4-2;在錨桿體6的下端設置有桿端擋塊3，所述桿端擋塊3為圓球形擋塊，所述桿端擋塊3與錨桿體6之間采用螺紋連接，以便于桿端擋塊3的拆卸，桿端擋塊3設置在波紋管下端非波紋段4-2內，且尺寸大于波紋管4的內徑;在與錨桿體6相接觸的波紋管上端非波紋段4-1外套裝有緊固卡纜5，用以緊固波紋管上端非波紋段4-1，從而可以在波紋管4因被擠壓變形與錨桿體6產生相對運動時增大波紋管4與錨桿體6之間的摩擦力，并保證在波紋管4被完全壓扁時波紋管上端非波紋段4-1不被桿端擋塊3撐破，而使波紋管4與錨桿體6分離，導致錨桿失效;在與桿端擋塊3相接觸的波紋管下端非波紋段4-2外套裝有托盤2，在托盤2下方的波紋管下端非波紋段4-2外套裝有鎖緊螺母1，所述鎖緊螺母I與波紋管下端非波紋段4-2之間采用螺紋連接，所述波紋管波紋段4-3與波紋管上端非波紋段4-1和波紋管下端非波紋段4-2之間為光滑過渡。
[0016]下面結合【附圖說明】本發明應用于煤礦巷道圍巖支護的一次安裝、使用及更換過程。
[0017]本發明的安裝過程包括如下步驟:
[0018]步驟一:根據本發明的錨桿尺寸，在巷道圍巖體中進行鉆孔，并依據波紋管4的實際尺寸，對巖體上的孔進行擴孔；
[0019]步驟二:打孔完成以后，清理孔中的巖渣和積水；
[0020]步驟三:將樹脂錨固劑放入打好的底孔中，之后在該底孔中裝入安裝有桿端擋塊
3、波紋管4和緊固卡纜5的錨桿體6，安裝時，錨桿體6的長直段在巖體內側，且頂端頂緊巖層；
[0021 ]步驟四:利用錨桿機帶動錨桿體6加速旋轉，攪拌底孔中的樹脂錨固劑，直到錨桿體6的長直段完全被樹脂錨固劑錨固，波紋管4不進行樹脂錨固劑錨固；
[0022]步驟五:待樹脂錨固劑完全凝固以后，在外露的波紋管下端非波紋段4-2上依次裝入托盤2和鎖緊螺母I，并將鎖緊螺母I旋緊，以對整個錨桿裝置進一步錨固，同時也給圍巖施加初始預應力。
[0023]在礦井災害發生時，本發明可以在不發生變形的情況下，先通過自身結構抵抗沖擊，對巷道圍巖進行支護；當沖擊力大于結構本身的承受力時，在圍巖和桿端擋塊3的作用下，使得波紋管4被桿端擋塊3壓縮，吸收和消耗大量能量，起到讓位吸能防沖的作用，與此同時，波紋管4尤其是緊固卡纜5處波紋管上端非波紋段4-1與錨桿體6之間相對運動產生的摩擦，也消耗了部分能量，起到摩擦吸能的作用；當沖擊力繼續增大時，波紋管波紋段4-3被壓扁，使得桿端擋塊3與緊固卡纜5接觸，形成了常見的高強度剛性錨桿結構，仍然可以抵抗沖擊和圍巖的壓力，實現對巷道圍巖的支護。由于本發明能夠在承受沖擊時最大程度的利用自身結構優勢，通過波紋管4的變形實現讓位吸能防沖，并通過波紋管4與錨桿體6之間的摩擦實現摩擦吸能，消耗了大量的能量，保證了錨桿體6和托盤2不至于在承受沖擊時輕易損壞，才使得整個錨桿裝置能夠承受更大的沖擊力，完成對圍巖的多重安全支護。
[0024]本發明的更換過程包括如下步驟:
[0025]步驟一:依次拆下鎖緊螺母I和桿端擋塊3;
[0026]步驟二:根據實際情況，將需要更換的托盤2、波紋管4和緊固卡纜5拆下；
[0027]步驟三:根據實際情況，對錨桿體6周邊的圍巖體進行重新擴孔；
[0028]步驟四:清理孔中的巖渣和積水；
[0029]步驟五:將新的波紋管4和緊固卡纜5裝入圍巖體孔中，在現場實際條件不允許時，也可以省略緊固卡纜5，只安裝波紋管4，同樣可以達到讓位吸能和摩擦吸能的防沖支護目的；
[0030]步驟六:安裝桿端擋塊3;
[0031]步驟七:依次安裝托盤2和鎖緊螺母I，并將鎖緊螺母I旋緊。
【主權項】
1.一種礦用讓位摩擦式吸能防沖錨桿，包括錨桿體，其特征在于，在所述錨桿體外套裝有波紋管，在波紋管波紋段的兩端分別設置有波紋管上端非波紋段和波紋管下端非波紋段;在錨桿體的下端設置有桿端擋塊，所述桿端擋塊與錨桿體之間采用螺紋連接，桿端擋塊設置在波紋管下端非波紋段內，且尺寸大于波紋管的內徑;在與錨桿體相接觸的波紋管上端非波紋段外套裝有緊固卡纜，在與桿端擋塊相接觸的波紋管下端非波紋段外套裝有托盤，在托盤下方的波紋管下端非波紋段外套裝有鎖緊螺母，所述鎖緊螺母與波紋管下端非波紋段之間采用螺紋連接。2.根據權利要求1所述的礦用讓位摩擦式吸能防沖錨桿，其特征在于所述波紋管為圓形波紋管。3.根據權利要求1所述的礦用讓位摩擦式吸能防沖錨桿，其特征在于所述桿端擋塊為圓球形擋塊。4.根據權利要求1所述的礦用讓位摩擦式吸能防沖錨桿，其特征在于所述波紋管波紋段與波紋管上端非波紋段和波紋管下端非波紋段之間為光滑過渡。
【文檔編號】E21D21/00GK105822332SQ201610293665
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月5日
【發明人】潘山, 潘一山, 朱小景, 唐治, 李忠華, 李國臻
【申請人】遼寧工程技術大學