CN203570332U - 一种用于软岩支护的高预应力让压均压耦合锚具 - Google Patents
一种用于软岩支护的高预应力让压均压耦合锚具 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203570332U CN203570332U CN201320712841.6U CN201320712841U CN203570332U CN 203570332 U CN203570332 U CN 203570332U CN 201320712841 U CN201320712841 U CN 201320712841U CN 203570332 U CN203570332 U CN 203570332U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- supporting
- cable body
- soft rock
- rod
- connector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 title claims abstract description 37
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N ***e Chemical compound O([C@H]1C[C@@H]2CC[C@@H](N2C)[C@H]1C(=O)OC)C(=O)C1=CC=CC=C1 ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000266 injurious effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052655 plagioclase feldspar Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Devices Affording Protection Of Roads Or Walls For Sound Insulation (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种支护工具,特别公开了一种用于软岩支护的高预应力让压均压耦合锚具,它包括索体和能承受1吨以上安装载荷的杆体,所述索体和杆体通过连接件连接,所述索体另一端设有锁头,所述索体上设有若干由钢绞绳编制成的鸟巢状空心球体,所述杆体另一端由内向外依次设有托盘、垫片、至少一个让压均压环、垫片和阻尼螺母,其中阻尼螺母螺纹连接于杆体端部。所述连接件为一两端带内螺纹的筒体,其两端分别与所述杆体和索体螺纹连接,所述连接件上设有可注入锚固剂的注入孔。本实用新型具有用料节省、巷道断面利用率高、支护及时、劳动强度小、经济效益高以及对巷道围岩变形的适应性好。
Description
(一) 技术领域
本实用新型涉及一种支护工具,特别涉及一种用于软岩支护的高预应力让压均压耦合锚具。
(二) 背景技术
在我国已探明的煤炭资源中,约占50%的煤炭埋深超过千米。随着对能源需求量的增加和开采强度的不断加大,我国煤炭开采逐步转向深部。随开采深度增大,地应力显著增大,巷道周围应力增高,在浅部相对较硬的围岩,到达深部后成为“工程软岩”,表现出强烈的扩容性和应***化特征,巷道岩体强度降低,巷道与支护体破坏严重,特别是不良岩层巷道掘进与支护困难。据部分统计,深部巷道实际返修比例高达90%以上。不仅使巷道维护费用大大增加,而且造成矿井生产***不畅,运输能力不足,风、水、电***脆弱等一系列问题,成为矿井安全生产的重大隐患。
中国大变形巷道支护***研究工作始于1958年春,北京市西部九龙山向斜北翼安家滩井田西部近向斜长轴处,木支架大巷遇到灰黑色泥岩,发生强烈底臌,后改用五节棚支护,再加底梁,均无效,巷道失稳而报废。自此上报,提出软岩支护难题。后开发辽宁的沈北矿区,在前屯矿建设时出现井口大变形,支护挤裂,无法继续掘进,停工维修,前掘后塌,停掘返修,工程难前进而报废,以致停工数年。此后,该矿区的蒲河矿、大桥矿、平庄矿区红庙矿也出现重大软岩技术事故。为此,煤炭部集中了一些科研院所、高校和设计院的技术力量,在前屯矿二、三井和红庙进行了多种巷道支护形式的试验和测试工作,在巷道断面、支护形式及施工工艺等方面都取得了初步经验。
目前,国内外已形成被动支护、主动支护和联合支护三种形式。
围岩支护技术(被动支护)棚式金属支架是巷道支护中最为常用的被动支护手段,它是通过提供被动的径向支护阻力,其直接作用于巷道围岩表面,来平衡围岩变形压力,从而约束围岩变形。但因其支护成本高、操作复杂、且不安全等因素,逐渐被锚杆支护所代替。
锚杆(索)支护作为是一种植入围岩内部巷道的主动支护方式,其不仅给巷道围岩的表面施加托锚力从而起到支护作用,还能给锚固体施加一定的约束控制围岩变形,使围岩强度得以提高,起到加固控制围岩变形的目的。但锚杆(索)支护形式单一,在深井软岩中支护效果不佳。在深部开采条件下,由于围压较大,工程开挖后,简单的一次支护已经不能满足工程稳定性要求,必须采用二次支护或多次支护才能实现工程的稳定性。现在一般深井软岩支护采用的是联合支护技术。该支护方式是指用几种支护形式的组合或者采用复合材料进行支护巷道。因使用多种支护形式,使得支护形式过于复杂,架设支护的时间较长。
(三) 发明内容
本实用新型为了弥补现有技术的缺陷,提供了一种结构简单、操作简单、支护效果好的用于软岩支护的高预应力让压均压耦合锚具。
本实用新型是通过如下技术方案实现的:
一种用于软岩支护的高预应力让压均压耦合锚具,其特征是:包括索体和能承受1吨以上安装载荷的杆体,所述索体和杆体通过连接件连接,所述索体另一端设有锁头,所述索体上设有若干由钢绞绳编制成的鸟巢状空心球体,所述杆体另一端由内向外依次设有托盘、垫片、至少一个让压均压环、垫片和阻尼螺母,其中阻尼螺母螺纹连接于杆体端部。
所述连接件为一两端带内螺纹的筒体,其两端分别与所述杆体和索体螺纹连接,所述连接件上设有可注入锚固剂的注入孔。
本实用新型的有益效果是:
1、本实用新型针对深部巷道围岩的变形破坏特点,已形成以锚杆—锚索支护体系为主,以锚杆和锚索动态迭加为支护技术。它是锚杆与锚索的联合体,既有锚杆的作用,又起到锚索的作用,另外具有用料节省、巷道断面利用率高、支护及时、劳动强度小、经济效益高以及对巷道围岩变形的适应性好的特点。
2、本实用新型可以起到加固、悬吊、合成梁和挤压连接体等作用,在支护中使用锚杆可以改变岩体的受力状态,不仅增加了岩石本身的稳定程度,而且使被支护岩体由荷载变为承载体,提高了岩体承载能力。
3、在本实用新型安装完毕后,能提供较高的预应力以控制围岩的早期变形,消除顶板岩层中的离层;在围岩蠕变阶段锚杆能够提供较高的支护阻力,以控制围岩的变形。
4、本实用新型具有一定的伸长量,可适应围岩大变形的需要,使锚具既能维护好围岩使之不致垮落,又具有很好的让压性而不致损坏,从而保证软岩巷道支护的可靠性。
5、该耦合支护技术是指对软岩巷道围岩由于塑性大变形而产生变形不协调的部位,通过支护的耦合而使巷道围岩变形协调,从而限制围岩产生的有害变形和损伤,实现围岩—支护一体化、载荷均匀化,从而达到巷道稳定的目的。
6、索头用于防止索体在运输及安装过程中散股。
7、鸟巢状空心球体可以保证锚索在钻孔中对中,更好地搅拌树脂,使得树脂在锚索周围均匀分布,从而用较少的树脂用量取得最大的拉拔力。
8、本实用新型有先刚后柔,柔中带刚的特点。
(四) 附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型的主视结构示意图;
图2为本实用新型使用中的主视结构示意图。
图中,1 索体,2杆体,3连接件,31注入孔,4锁头,5鸟巢状空心球体,6托盘,7让压均压环,8垫片,9阻尼螺母,10破碎区,11塑性区,12弹性区,13原岩应力区。
(五) 具体实施方式
附图为本实用新型的具体实施例。如图1所示,该种用于软岩支护的高预应力让压均压耦合锚具,包括索体1和能承受1吨以上安装载荷的杆体2,索体1为由数根钢绞绳编织成的杆状体,索体1和杆体2通过连接件3连接,连接件3为一两端带内螺纹的筒体,其两端分别与所述杆体2和索体1螺纹连接,连接件3上设有可注入锚固剂的注入孔31;索体1的另一端设有锁头4,用于防止索体1在运输及安装过程中散股,索体1上设有若干由钢绞绳编制成的鸟巢状空心球体5,它可以保证本实用新型在钻孔中对中,更好地搅拌树脂,使得树脂在本实用新型周围均匀分布,从而用较少的树脂用量取得最大的拉拔力,在杆体2的另一端由内向外依次设有托盘6、垫片8、一个让压均压环7、垫片8和阻尼螺母9,其中阻尼螺母9螺纹连接于杆体2端部。
图2为本实用新型中的主视结构示意图,本实用新型插在岩石层中,能够由外向内依次为:破碎区10、塑性区11、弹性区12和原岩应力区13。在大采深、高地应力、动压的条件下,支护强度必须提高。本实用新型在初装时给该锚具提供高强预应力,当钻机提供给杆体2以要求的预应力时,阻尼螺母9中的阻尼被钻出,从而给杆体2提供高强预应力。为了尽量保证支护***适应围岩变形特性,每根本实用新型都均匀受力,防止本实用新型承受过度载荷而破断,本实用新型必须有控制变形让压和均压性能,当围岩发生变形时,让压均压环7压缩,释放掉一部分岩石的破坏能量,以保护锚固***在整个支护期间不失效,防止锚杆破断。当围岩进一步应力释放时,可通过位于原岩部分的索体1,起到辅助支护的作用,以维护巷道安全使用。
除说明书所述技术特征外,其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。
Claims (2)
1.一种用于软岩支护的高预应力让压均压耦合锚具,其特征是:包括索体(1)和能承受1吨以上安装载荷的杆体(2),所述索体(1)和杆体(2)通过连接件(3)连接,所述索体(1)另一端设有锁头(4),所述索体(1)上设有若干由钢绞绳编制成的鸟巢状空心球体(5),所述杆体(2)另一端由内向外依次设有托盘(6)、垫片(8)、至少一个让压均压环(7)、垫片(8)和阻尼螺母(9),其中阻尼螺母(9)螺纹连接于杆体(2)端部。
2.根据权利要求1所述的用于软岩支护的高预应力让压均压耦合锚具,其特征是,所述连接件(3)为一两端带内螺纹的筒体,其两端分别与所述杆体(2)和索体(1)螺纹连接,所述连接件(3)上设有可注入锚固剂的注入孔(31)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201320712841.6U CN203570332U (zh) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | 一种用于软岩支护的高预应力让压均压耦合锚具 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201320712841.6U CN203570332U (zh) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | 一种用于软岩支护的高预应力让压均压耦合锚具 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN203570332U true CN203570332U (zh) | 2014-04-30 |
Family
ID=50538066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201320712841.6U Expired - Lifetime CN203570332U (zh) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | 一种用于软岩支护的高预应力让压均压耦合锚具 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN203570332U (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103590844A (zh) * | 2013-11-13 | 2014-02-19 | 煤炭工业济南设计研究院有限公司 | 一种用于软岩支护的高预应力让压均压耦合锚具 |
CN104632261A (zh) * | 2014-12-29 | 2015-05-20 | 天地科技股份有限公司 | 一种锚索防冲击装置及锚索 |
CN110439599A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-11-12 | 河南理工大学 | 锚杆径向限位碎袋装置及其工作方法 |
-
2013
- 2013-11-13 CN CN201320712841.6U patent/CN203570332U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103590844A (zh) * | 2013-11-13 | 2014-02-19 | 煤炭工业济南设计研究院有限公司 | 一种用于软岩支护的高预应力让压均压耦合锚具 |
CN104632261A (zh) * | 2014-12-29 | 2015-05-20 | 天地科技股份有限公司 | 一种锚索防冲击装置及锚索 |
CN110439599A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-11-12 | 河南理工大学 | 锚杆径向限位碎袋装置及其工作方法 |
CN110439599B (zh) * | 2019-07-23 | 2024-03-08 | 河南理工大学 | 锚杆径向限位碎袋装置及其工作方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101967984B (zh) | 深井巷道锚网索刚柔耦合支护及围岩整体加固支护方法 | |
CN102937030B (zh) | 深部巷道围岩分区破裂的锚注一体化支护方法 | |
CN107035387B (zh) | 一种强烈动压影响下巷道围岩控制方法 | |
CN102140924B (zh) | 深部软岩巷道双壳耦合支护方法 | |
CN104389628B (zh) | 滑坡地段隧道加固装置及加固施工方法 | |
CN205477690U (zh) | 一种防滑注浆锚杆 | |
CN103590844A (zh) | 一种用于软岩支护的高预应力让压均压耦合锚具 | |
CN206419054U (zh) | 一种自钻式两级让压可回收注浆锚杆 | |
CN102865088B (zh) | 拉压耦合型高强大变形锚杆及其使用方法 | |
CN212716651U (zh) | 一种适用于隧道软岩大变形的柔性消能支护 | |
CN106193615B (zh) | 一种玻璃纤维筋预应力抗浮锚杆加载装置及其施工方法 | |
CN101949294A (zh) | 一种预应力全长锚固支护方法 | |
CN104594926A (zh) | 一种用于高应力导水溶洞群复合顶板巷道快速支护方法 | |
CN203570332U (zh) | 一种用于软岩支护的高预应力让压均压耦合锚具 | |
CN101725364A (zh) | 位移释放式锚头装置 | |
CN109736850A (zh) | 一种巷道壳拱组合强力承载结构及其施工方法 | |
CN202266277U (zh) | 一种u型棚支护用可缩支柱 | |
CN103590338A (zh) | 一种悬索桥复合式隧道锚碇施工方法及岩锚施工结构 | |
CN209704587U (zh) | 一种巷道壳拱组合强力承载结构 | |
CN110513129B (zh) | 一种松软厚煤层工作面巷道超前护顶支护结构及支护方法 | |
CN219119272U (zh) | 一种具有液压让压功能的隧道初期支护结构 | |
CN204703157U (zh) | 一种直线型布置的可回收式预应力锚索的支护桩结构 | |
CN207620820U (zh) | 一种破碎围岩及软岩巷道u型钢套棚支护结构 | |
CN112901226A (zh) | 一种采空区下极薄顶板巷道支护方法 | |
CN203114302U (zh) | 巷道可缩性防护支架 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 250031 Shandong province Ji'nan City flyover District Dikou Road No. 141 Patentee after: GENERAL TECHNOLOGY GROPU ENGINEERING DESIGN Co.,Ltd. Address before: 250031 Shandong province Ji'nan City flyover District Dikou Road No. 141 Patentee before: COAL INDUSTRY JINAN DESIGN & RESEARCH Co.,Ltd. |
|
CX01 | Expiry of patent term | ||
CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140430 |