一種抵抗圍巖大變形的膨脹型錨索的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤礦巷道的支護(hù)錨具裝置，尤其是適用于深部礦井軟巖條件下大變形巷道的一種抵抗圍巖大變形的膨脹型錨索。
【背景技術(shù)】
[0002]錨索作為煤礦井巷工程支護(hù)領(lǐng)域的重要構(gòu)件之一，越來越廣泛地為煤礦技術(shù)人員所采用。錨索和錨桿、金屬網(wǎng)、梁、混凝土噴層的聯(lián)合支護(hù)方式對圍巖的變形控制較好，是我國煤礦現(xiàn)行的主要支護(hù)方案之一。
[0003]近年來，隨著我國煤炭產(chǎn)量的上升和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求變化，一大批東部礦井率先進(jìn)入深部開采，然而，深部開采面臨著一系列難題，諸如高地溫、高壓力、巖體大蠕變性，以往淺部巖體的線性變形特征呈現(xiàn)出典型的非線性變化，這標(biāo)志著深部開采與淺部開采最明顯的區(qū)別。為了保證深部煤炭資源的正常開采與運出，則深部巷道的支護(hù)方式應(yīng)最大限度保證巷道服務(wù)期間的正常使用，即有效的斷面率。深部支護(hù)理論表明:針對深部巖體必須采用先柔后剛的支護(hù)方式，支護(hù)設(shè)備必須具備一定的讓壓性以釋放巖體高應(yīng)力，并同時應(yīng)具備后期高強(qiáng)特征以充分調(diào)動巖體自穩(wěn)性能和支護(hù)設(shè)備自身的抵抗變形特征。這種理論從而帶來了一系列針對錨索的讓壓錨具的誕生，這大大擴(kuò)展了深部礦井錨索的應(yīng)用范圍，提升了技術(shù)可靠性。
[0004]然而，不管是安設(shè)在深部巖體中的錨索，還是淺部巖體中的錨索，隨著圍巖的變形，錨索都面臨著一個難以解決的問題就是:隨著巖體變形，錨索將隨之變形并伸長，從而致使錨索直徑變細(xì)，導(dǎo)致錨索與錨固劑之間的耦合質(zhì)量惡化，最終致使退錨現(xiàn)象發(fā)生，使錨固失效。因此提供一種抵抗圍巖大變形的膨脹型錨索就顯得十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服在錨索使用中，隨著巖體變形，錨索將隨之變形并伸長，從而致使錨索直徑變細(xì)，導(dǎo)致錨索與錨固劑之間的耦合質(zhì)量惡化，最終致使退錨現(xiàn)象發(fā)生的問題，本發(fā)明提供了一種抵抗圍巖大變形的膨脹型錨索。該錨索在由于圍巖變形而被拉伸情況下，錨索直徑不但不會變細(xì)，反而會使錨索直徑變粗變大，從而施加給圍巖或錨固劑加大壓力使錨索的阻力大大增加，故使錨索與圍巖之間的耦合質(zhì)量不但不會變差，反而會得到很好的改善，加大了該錨索技術(shù)上的可靠性。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種抵抗圍巖大變形的膨脹型錨索，包括:鋼制橢圓球、環(huán)繞鋼絞線、中心鋼絞線；該錨索在中心軸線上豎向排列有橢圓球形的鋼制橢圓球，在鋼制橢圓球的正橫向方向，由上至下，順序貫穿固定安裝有中心鋼絞線，在鋼制橢圓球的外表面均勻纏繞有環(huán)繞鋼絞線，中心鋼絞線與環(huán)繞鋼絞線在錨索的兩端延伸并集聚固定在一起。
[0007]所述中心鋼絞線是通過如下的方式貫穿固定在鋼制橢圓球中，在鋼制橢圓球上通過鋼制橢圓球的橫向中心沿著短中心軸鉆有通孔，在中心鋼絞線上均勻焊接固定有與鋼制橢圓球通孔直徑緊密配合的鋼球，然后將中心鋼絞線穿入鋼制橢圓球中，并且使中心鋼絞線上的鋼球位于鋼制橢圓球的中心部位，然后再使用壓力機(jī)壓制鋼制橢圓球，使鋼制橢圓球的通孔逐漸變小，直至合攏，使鋼制橢圓球與中心鋼絞線聚合固定成一個整體。
[0008]在使用中，隨著圍巖變形，膨脹型錨索將隨之伸長，中心鋼絞線和它周圍的環(huán)繞鋼絞線也隨之伸長，由于中心鋼絞線與環(huán)繞鋼絞線延伸率的不同，則在相同拉伸力下，隨著使中心鋼絞線的延伸，從而致使鋼制橢圓球在中心鋼絞線的拉力作用下，發(fā)生橫向旋轉(zhuǎn)，致使原來與錨索軸向重合的鋼制橢圓球長軸方向開始橫向轉(zhuǎn)動，使錨索直徑變大，使錨索的阻力大大增加，故使錨索與圍巖之間的耦合質(zhì)量不但不會變差，反而會得到很好的改善，加大了該錨索技術(shù)上的可靠性。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:一種抵抗圍巖大變形的膨脹型錨索，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，在使用過程中，錨索由于圍巖變形而被拉伸情況下，錨索直徑不但不會變細(xì)，反而會使錨索直徑變粗變大，從而施加給圍巖或錨固劑加大壓力使錨索的阻力大大增加，故使錨索與圍巖之間的耦合質(zhì)量不但不會變差，反而會得到很好的改善，加大了該錨索技術(shù)上的可靠性。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0011]附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0012]附圖2是鋼制橢圓球的結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖中1.鋼制橢圓球，2.環(huán)繞鋼絞線，3.中心鋼絞線。
【具體實施方式】
[0014]在圖1、圖2中，一種抵抗圍巖大變形的膨脹型錨索，包括:鋼制橢圓球1、環(huán)繞鋼絞線2、中心鋼絞線3 ;該錨索在中心軸線上豎向排列有橢圓球形的鋼制橢圓球1，在鋼制橢圓球I的正橫向方向，由上至下，順序貫穿固定安裝有中心鋼絞線3，在鋼制橢圓球I的外表面均勻纏繞有環(huán)繞鋼絞線2，中心鋼絞線3與環(huán)繞鋼絞線2在錨索的兩端延伸并集聚固定在一起。
[0015]所述中心鋼絞線3是通過如下的方式貫穿固定在鋼制橢圓球I中，在鋼制橢圓球I上通過鋼制橢圓球I的橫向中心沿著短中心軸鉆有通孔，在中心鋼絞線3上均勻焊接固定有與鋼制橢圓球I通孔直徑緊密配合的鋼球，然后將中心鋼絞線3穿入鋼制橢圓球I中，并且使中心鋼絞線3上的鋼球位于鋼制橢圓球I的中心部位，然后再使用壓力機(jī)壓制鋼制橢圓球I，使鋼制橢圓球I的通孔逐漸變小，直至合攏，使鋼制橢圓球I與中心鋼絞線3聚合固定成一個整體。
[0016]在使用中，隨著圍巖變形，膨脹型錨索將隨之伸長，中心鋼絞線3和它周圍的環(huán)繞鋼絞線2也隨之伸長，由于中心鋼絞線3與環(huán)繞鋼絞線2延伸率的不同，則在相同拉伸力下，隨著使中心鋼絞線3的延伸，從而致使鋼制橢圓球I在中心鋼絞線3的拉力作用下，發(fā)生橫向旋轉(zhuǎn)，致使原來與錨索軸向重合的鋼制橢圓球I長軸方向開始橫向轉(zhuǎn)動，使錨索直徑變大，使錨索的阻力大大增加，故使錨索與圍巖之間的耦合質(zhì)量不但不會變差，反而會得到很好的改善，加大了該錨索技術(shù)上的可靠性。
【主權(quán)項】
1.一種抵抗圍巖大變形的膨脹型錨索，包括:鋼制橢圓球(I)、環(huán)繞鋼絞線(2)、中心鋼絞線(3);其特征是:該錨索在中心軸線上豎向排列有橢圓球形的鋼制橢圓球(1)，在鋼制橢圓球(I)的正橫向方向，由上至下，順序貫穿固定安裝有中心鋼絞線(3)，在鋼制橢圓球(I)的外表面均勻纏繞有環(huán)繞鋼絞線(2)，中心鋼絞線(3)與環(huán)繞鋼絞線(2)在錨索的兩端延伸并集聚固定在一起。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抵抗圍巖大變形的膨脹型錨索，其中心鋼絞線(3)與鋼制橢圓球I的固定方法的特征是:在鋼制橢圓球(I)上通過鋼制橢圓球(I)的橫向中心沿著短中心軸鉆有通孔，在中心鋼絞線(3)上均勻焊接固定有與鋼制橢圓球(I)通孔直徑緊密配合的鋼球，然后將中心鋼絞線(3)穿入鋼制橢圓球(I)中，并且使中心鋼絞線(3)上的鋼球位于鋼制橢圓球(I)的中心部位，然后再使用壓力機(jī)壓制鋼制橢圓球(1)，使鋼制橢圓球(I)的通孔逐漸變小，直至合攏，使鋼制橢圓球(I)與中心鋼絞線(3)聚合固定成一個整體。
【專利摘要】一種抵抗圍巖大變形的膨脹型錨索，該錨索在中心軸線上豎向排列有橢圓球形的鋼制橢圓球，在鋼制橢圓球的正橫向方向，由上至下，順序貫穿固定安裝有中心鋼絞線，在鋼制橢圓球的外表面均勻纏繞有環(huán)繞鋼絞線，中心鋼絞線與環(huán)繞鋼絞線在錨索的兩端延伸并集聚固定在一起；該錨索，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，在使用過程中，錨索由于圍巖變形而被拉伸情況下，錨索直徑不但不會變細(xì)，反而會使錨索直徑變粗變大，從而施加給圍巖或錨固劑加大壓力使錨索的阻力大大增加，故使錨索與圍巖之間的耦合質(zhì)量不但不會變差，反而會得到很好的改善，加大了該錨索技術(shù)上的可靠性。
【IPC分類】E21D21/00
【公開號】CN104929669
【申請?zhí)枴緾N201510376283
【發(fā)明人】張農(nóng), 馮曉巍, 張強(qiáng), 張志義, 張名, 魏灝巖, 呂創(chuàng)新, 路璐
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年7月1日