一種高強度大變形活塞式增阻錨桿的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高強度大變形活塞式增阻錨桿，其特征在于包括缸套(1)，活塞(2)，固定螺母(3)，墊片(4)和螺母(5)。本發(fā)明設計結構巧妙、簡單新穎，性能可靠，循環(huán)利用，節(jié)省支護成本，解決礦井深部開采中軟巖巷道及動力災害下巷道圍巖大變形問題，實現剛柔一體化設計，提高了圍巖支護結構整體穩(wěn)定性。
【專利說明】一種高強度大變形活塞式增阻錨桿
【技術領域】
[0001]本發(fā)明專利涉及一種高強度大變形活塞式增阻錨桿。
【背景技術】
[0002]我國大部分礦井開采深度進入千米以下，深部開采巷道(洞室)在高地應力及動力災害(巖爆、沖擊地壓、煤塵瓦斯突出)下變得相當脆弱，很多巷道變形嚴重、甚至報廢，制約煤礦深部安全開采。目前，對于這類巷道圍巖變形控制還主要依靠傳統(tǒng)預應力錨桿(索)、加固體系及其衍生支擋結構工程?；趥鹘y(tǒng)預應力錨桿(索)體系的支護和加固理念已經無法適應深部軟巖巷道及動力災害下巷道圍巖變形。在這類巷道支護結構失效時，現場監(jiān)測發(fā)現很多分錨桿(索)端部斷裂、托盤脫落、中部拉斷、可縮性金屬支架扭曲變形嚴重等，支護結構基本報廢。針對這一問題，亟需設計一種新式高強度大變形增阻錨桿，用于限制深部礦井軟巖巷道及動力災害下巷道圍巖變形。
[0003]現有的技術方案:主要通過錨桿體結構大變形和材料大變形來抵抗圍巖大變形破壞，變形范圍和支護強度相對有限，無法解決深部礦井軟巖巷道及動力災害下巷道圍巖變形。
[0004]缺點包括兩部分:第一是錨桿強度高，但變形有限，它無法真正限制軟巖及動力災害下巷道圍巖大變形；第二是錨桿能適應圍巖大變形，但提供支護強不是減少，就是不變，也無法限制圍巖大變形。采用第一類錨桿支護，往往錨桿被拉斷，支護結構失效；采用第二類錨桿能延緩巷道圍巖大變形，但不能提供足夠大支護強度，造成巷道變形嚴重，需翻修。由于上述錨桿不能即適應圍巖大變形，也提供足夠大支護強度，限制了它們在深部礦井中使用。
[0005]深部礦井開采過程中軟巖巷道及礦井動力災害下巷道圍巖變形嚴重，需多次翻修，嚴重制約煤礦安全生產。目前治理這類巷道圍巖大變形主要手段有:可縮性金屬支架、錨網噴+W鋼帶+錨索等聯合支護，這些聯合支護均無法從根本上解決上述巷道圍巖大變形問題，現場多處出現錨桿拉斷、托盤脫落等現象?，F有一些高強度大變形錨桿，不是無法適應巷道圍巖大變形，就是提供支護強度不夠，限制錨桿在這類巷道中使用。本專利針對這一問題，提出一種新式高強度大變形活塞式增阻錨桿，可解決類似地質條件下圍巖大變形問題，且錨桿支護強度不斷加大，能滿足巷道圍巖支護要求。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明提供一種高強度大變形活塞式增阻錨桿，其特征在于包括缸套(1)，活塞
(2)，固定螺母(3)，墊片(4)和螺母(5)，所述缸套(I)包括缸套端部(1-1)和缸套缸體部(1-2)，該缸套缸體部(1-2)設置為中空，活塞(2)包括活塞端部(2-1)和活塞自由端(2-2)，該活塞端部(2-1)的直徑大于活塞自由端(2-2)的直徑，所述活塞活塞端部(2-1)的直徑和缸套缸體部(1-2)的內徑一致，使得活塞(2)能夠在缸套缸體部(1-2)上下滑動，所述固定螺母(3)位于缸套缸體部(1-2)的下端部，該固定螺母(3)具有中空部(3-1)，所述活塞自由端(2-2)穿過中空部(3-1)，所述墊片(4)和螺母(5)相連，位于活塞自由端(2-2)的端部。
[0007]所述中空部(3-1)的內徑和活塞自由端(2-2)的直徑一致。
[0008]所述缸套缸體部(1-2)內部和活塞自由端(2-2)之間具有內置壓縮材料(6)，該壓縮材料。
[0009]有益效果:
[0010]本專利設計結構巧妙、簡單新穎，性能可靠，循環(huán)利用，節(jié)省支護成本，解決礦井深部開采中軟巖巷道及動力災害下巷道圍巖大變形問題，實現剛柔一體化設計，提高了圍巖支護結構整體穩(wěn)定性。本專利和其它軟巖巷道支護配件聯合使用，可徹底解決軟巖巷道及煤礦動力災害下巷道圍巖大變形難題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結合附圖及實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明:
[0012]圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)明缸套的結 構示意圖；
[0014]圖3是本發(fā)明活塞的結構示意圖；
[0015]圖4是本發(fā)明固定螺母的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。
[0017]一種高強度大變形活塞式增阻錨桿，其特征在于包括缸套(1)，活塞(2)，固定螺母(3)，墊片(4)和螺母(5)，所述缸套(I)包括缸套端部(1-1)和缸套缸體部(1-2)，該缸套缸體部(1-2)設置為中空，活塞(2)包括活塞端部(2-1)和活塞自由端(2-2)，該活塞端部(2-1)的直徑大于活塞自由端(2-2)的直徑，所述活塞活塞端部(2-1)的直徑和缸套缸體部(1-2)的內徑一致，使得活塞(2)能夠在缸套缸體部(1-2)上下滑動，所述固定螺母
(3)位于缸套缸體部(1-2)的下端部，該固定螺母(3)具有中空部(3-1)，所述活塞自由端(2-2)穿過中空部(3-1)，所述墊片(4)和螺母(5)相連，位于活塞自由端(2-2)的端部。
[0018]所述中空部(3-1)的內徑和活塞自由端(2-2)的直徑一致。
[0019]所述缸套缸體部(1-2)內部和活塞自由端(2-2)之間具有內置壓縮材料(6)，該壓縮材料。
[0020]當活塞運動時，通過活塞反向對泡沫塑料擠壓，泡沫塑料變形，體積減少，但提供足夠大的支護強度。這種錨桿支護既體現“讓壓”、又體現“抗壓”且錨桿抗拉強度不斷增大。采用這種錨桿可限制軟巖及動力災害下巷道圍巖變形。
[0021]本發(fā)明專利使用情況是，在巷道壁上先打小的錨桿眼，鉆孔直徑比錨固段直徑略大一些，接著用直徑大一些鉆桿擴孔，擴孔深度減少1/3左右，接著在活塞腔內放置泡沫塑料包，把，再把錨桿自由端一部分放進活塞體內，在活塞體外側設置一個高強度加強帽，密封活塞體，阻止泡沫塑料及活塞被擠出。錨桿組裝成功后，先在鉆眼內放置樹脂藥卷，安裝錨桿，通過旋轉錨桿，使錨固劑攪拌均勻，把本專利設計的錨桿安裝上去，通過錨桿機施加預應力，達到支護巷道的目的。此外，本專利設計的錨桿可實現部分回收，具體做法是，先拆除錨桿外露的螺母等設備，再把加強帽拆除，最后把錨桿自由端拆除，實現錨桿部分回收，降低煤礦生產成本，經濟效益顯著。
[0022]應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
【權利要求】
1.一種高強度大變形活塞式增阻錨桿，其特征在于包括缸套(1)，活塞(2)，固定螺母(3)，墊片(4)和螺母(5)，所述缸套(I)包括缸套端部(1-1)和缸套缸體部(1-2)，該缸套缸體部(1-2)設置為中空，活塞(2)包括活塞端部(2-1)和活塞自由端(2-2)，該活塞端部(2-1)的直徑大于活塞自由端(2-2)的直徑，所述活塞活塞端部(2-1)的直徑和缸套缸體部(1-2)的內徑一致，使得活塞(2)能夠在缸套缸體部(1-2)上下滑動，所述固定螺母(3)位于缸套缸體部(1-2)的下端部，該固定螺母(3)具有中空部(3-1)，所述活塞自由端(2-2)穿過中空部(3-1)，所述墊片(4)和螺母(5)相連，位于活塞自由端(2-2)的端部。
2.如權利要求1所述的一種高強度大變形活塞式增阻錨桿，其特征在于所述中空部(3-1)的內徑和活塞自由端(2-2)的直徑一致。
3.如權利要求1所述的一種高強度大變形活塞式增阻錨桿，其特征在于所述缸套缸體部(1-2)內部和活塞自由 端(2-2)之間具有內置壓縮材料(6)，該壓縮材料。
【文檔編號】E21D21/00GK103982211SQ201410192742
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月8日 優(yōu)先權日:2014年5月8日
【發(fā)明者】常旭, 朱昌星, 韓憲軍, 王鳳娥, 羅平平, 單亞飛 申請人:河南理工大學