CN104373146A - 一种恒阻锚杆托盘 - Google Patents

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周泽
朱川曲
李青锋
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    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
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Abstract

本发明公开了一种恒阻锚杆托盘，包括壳体、活塞体以及护帮圆盘，所述护帮圆盘套装在壳体上并焊接固定，所述活塞体紧贴壳体内壁安装并与壳体形成一个封闭的空腔，所述空腔一侧位于壳体外壁上安装有限压单向阀，所述活塞体的中部开有中轴孔，锚杆的一端穿过活塞体的中轴孔固定于巷道壁上，另一端紧贴套在锚杆上的锚杆螺母。本恒阻锚杆托盘采用液压装置，通过往活塞体与壳体形成的空腔内注入乳化油，以更好地吸收并释放巷道围岩大变形所产生的弹性能，从而保证锚杆托盘不被坏，使之能够继续为锚杆提供恒定的托锚力，使锚杆在围岩大变形条件下仍然具有良好的支护作用。

Description

一种恒阻锚杆托盘
技术领域
本发明涉及一种恒阻锚杆托盘。
背景技术
锚杆支护作为一种主动支护方式，其支护效果好，支护成本低，能够有效提高巷道稳定性，有利于巷道维护，已经成为我国煤矿巷道的主要支护形式。目前，锚杆支护的主要理论有：悬吊理论、组合拱理论、组合梁理论以及水平应力理论。根据锚杆支护的理论可对锚杆参数进行设计、优化。然而由于我国锚杆加工工艺方法落后以及我国地质状况复杂，锚杆的使用寿命较短，而且锚杆的支护强度往往达不到要求。
我国对锚杆的支护效果及支护机理进行了广泛、深入的研究。研究表明，锚杆托盘对锚杆的支护效果有着重要的影响。锚杆托盘是产生锚固力必不可少的构件。锚杆托盘通过挤压巷道围岩提供托锚力，使巷道围岩处于三向受力状态，能够明显改善巷道围岩受力状态，尤其是托锚力在锚杆施加预紧力后立即发挥作用，约束围岩变形。巷道围岩变形过程中其表面岩石的变形会对紧固在巷道围岩表面上的锚杆托盘形成挤压，使锚杆托盘变形、破坏，从而使锚杆托盘丧失对巷道围岩的托锚力，致使锚杆支护强度降低甚至使锚杆支护失效。在现有的锚杆支护技术研究中，往往更注重对锚杆杆体的研究，而对锚杆托盘的技术研究则非常之少。在工程现场中，由锚杆托盘损坏而造成的锚杆失效约占锚杆失效总数的21%。因此，十分有必要加强对锚杆托盘的研究。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、能够持续为锚杆提供恒定托锚力的恒阻锚杆托盘。
本发明解决上述问题的技术方案是：一种恒阻锚杆托盘，包括壳体、活塞体以及护帮圆盘，所述护帮圆盘套装在壳体上并焊接固定，所述活塞体紧贴壳体内壁安装并与壳体形成一个封闭的空腔，所述空腔一侧位于壳体外壁上安装有限压单向阀，所述活塞体的中部开有中轴孔，锚杆的一端穿过活塞体的中轴孔固定于巷道壁上，另一端紧贴套在锚杆上的锚杆螺母。
上述恒阻锚杆托盘中，所述壳体呈圆柱状。
上述恒阻锚杆托盘中，所述活塞体的外径比壳体的内径略大。
上述恒阻锚杆托盘中，所述护帮圆盘呈环形，护帮圆盘的内径与壳体的外径相匹配。
本发明的有益效果在于：
1、本恒阻锚杆托盘采用液压装置，通过往活塞体与壳体形成的空腔内注入乳化油，以更好地吸收并释放巷道围岩大变形所产生的弹性能，从而保证锚杆托盘不被坏，使之能够继续为锚杆提供恒定的托锚力，使锚杆在围岩大变形条件下仍然具有良好的支护作用；
2、本恒阻锚杆托盘装置结构简单，易于施工，在矿山现有的锚杆钻机条件下即能完成对该恒阻锚杆托盘的施工安装。
附图说明
图1为本发明的安装结构示意图。
图2为图1的仰视图。
图3为本发明工作时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1、图2所示，本实施例包括壳体1、活塞体2、限压单向阀3、空腔4、锚杆6、锚杆螺母7以及护帮圆盘8。
所述壳体1呈圆柱状，所述护帮圆盘8呈环形，护帮圆盘8的内径与壳体1的外径相匹配，护帮圆盘8套装在壳体1上并焊接固定；所述活塞体2紧贴壳体1内壁安装并与壳体1形成一个封闭的空腔4，所述活塞体2的外径比壳体1的内径略大，保证空腔4的密封性，并为能使壳体1与活塞体2之间产生摩擦阻力以增大恒阻锚杆托盘所能提供的支护阻力；所述空腔4一侧位于壳体1外壁上安装有限压单向阀3，通过限压单向阀3可以往空腔4内注入乳化油，乳化油在不断的注入空腔4后会对空腔4内壁形成一定压力；所述活塞体2的中部开有中轴孔，锚杆6的一端穿过活塞体2的中轴孔固定于巷道壁上，另一端紧贴套在锚杆6上的锚杆螺母7。
本发明的工作原理如下：施工前，采用煤电钻，在巷道围岩壁上先打出托盘钻孔5，托盘钻孔5的孔径与壳体1的外径相匹配，在托盘钻孔5底部进行锚杆钻孔施工，锚杆6前部穿过活塞体2的中轴孔固定于巷道壁上，在锚杆6杆体尾部拧紧锚杆螺母7，恒阻锚杆托盘一面顶住托盘钻孔5孔壁上，一面紧贴套在锚杆6上的锚杆螺母7，如图1所示；拧紧锚杆螺母7后，护帮圆盘8能够对恒阻锚杆托盘周围岩石起到良好的支撑作用，防止围岩的整体垮落；如图3所示，随着巷道围岩应力的增大，锚杆6轴向拉力增大，带动锚杆螺母7向围岩内部运动，对恒阻锚杆托盘形成挤压，推动活塞体2向前运动，随着活塞体2向前运动，空腔4内乳化油被挤压，在空腔4内形成强液压，当空腔4内乳化油液压超过壳体1外壁上限压单向阀3的限定数值，空腔4内的乳化油向外排出一定体积，直至空腔4内的液压降至限压单向阀3的限定压力值以下。

Claims (4)

1.一种恒阻锚杆托盘，其特征在于：包括壳体、活塞体以及护帮圆盘，所述护帮圆盘套装在壳体上并焊接固定，所述活塞体紧贴壳体内壁安装并与壳体形成一个封闭的空腔，所述空腔一侧位于壳体外壁上安装有限压单向阀，所述活塞体的中部开有中轴孔，锚杆的一端穿过活塞体的中轴孔固定于巷道壁上，另一端紧贴套在锚杆上的锚杆螺母。
2.如权利要求1所述的恒阻锚杆托盘，其特征在于：所述壳体呈圆柱状。
3.如权利要求2所述的恒阻锚杆托盘，其特征在于：所述活塞体的外径比壳体的内径略大。
4.如权利要求2所述的恒阻锚杆托盘，其特征在于：所述护帮圆盘呈环形，护帮圆盘的内径与壳体的外径相匹配。
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