一种新型机械预应力大变形锚杆制造技术

一种新型机械预应力大变形锚杆，用于解决深部煤炭开采大变形巷道支护问题

【技术实现步骤摘要】
一种新型机械预应力大变形锚杆


[0001]本技术属煤矿巷道支护技术设备领域，具体涉及一种新型预应力大变形锚杆
。

技术介绍

[0002]锚杆是巷道支护技术装备的重要组成部分，其主要特性是通过锚杆杆体，建立巷道深部围岩与表面围岩之间的力学连接，采用锚杆托盘及紧固装置，抑制巷道表面围岩变形
、
破碎，进而起到对巷道的支护作用
。
锚杆的使用，大大减少量巷道支护的工作量和支护成本，除煤矿巷道支护外，锚杆也广泛应用于边坡
、
隧道
、
坝体等支护支护领域
。
[0003]锚杆预应力在减少巷道围岩变形破坏具有重要作用
。
巷道刚开挖初期，巷道变形迅速，锚杆或者其他支护措施对围岩的初步加固作用，对减少巷道初期变形乃至后期破坏至关重要
。
一般情况下，巷道开挖后，在围岩内打入锚固剂
、
锚杆，锚固剂凝固后，锚杆作用生效，对围岩起支撑作用
。
但锚固剂需要一定时间凝固，使得无预应力能力锚杆无法立即对巷道围岩产生支护作用，造成巷道开挖初期围岩变形破坏增加
。
而具有预应力能力的锚杆，通过机械或者摩擦等作用，使锚杆杆体打入岩体后，对巷道围岩立即产生一定的支护作用，这对减少巷道围岩初期变形，强化巷道支护具有重要作用
。
[0004]锚杆的大变形能力对高应力巷道围岩支护十分重要
。
目前常用锚杆多采用钢铁，延展性较差，在较大围岩变形条件下，锚杆容易被拉剪破断，造成锚杆作用失效，失去对巷道的支护作用
。
而在实际巷道支护过程中，锚杆大变形过程中对巷道围岩持续的支撑力，可减少巷道围岩变形破坏，避免锚杆破断导致的巷道支护失效
。
因而，锚杆的大变形能力在高应力围岩支护中更为重要
。
[0005]近年来，煤炭开采逐步全面进入深部范畴，深部地应力
、
采动应力等均高于浅部开采，造成巷道围岩应力增加，巷道开挖后围岩变形量增大，给巷道支护带来严重挑战，对巷道支护锚杆能力提出了新的要求
。
因此，生产实践中亟需具有预应力与大变形能力的锚杆，使巷道开挖后，锚杆尽早对围岩产生支撑力，巷道围岩变形较大时，锚杆不失稳破断，持续为巷道围岩支护力，为深部巷道支护提供帮助
。

技术实现思路

[0006]本技术通过在普通锚杆前部加装预应力大变形装置，使锚杆在支护初期能够迅速产生预应力，在围岩变形增大时，锚杆大变形装置能够持续产生大变形，实现锚杆具备初期预应力，后期大变形的能力，达到对围岩的持续支护作用
。
[0007]一种新型机械预应力大变形锚杆，其主要特种在于包含如下装置：
[0008](1)
在普通锚杆前端加装预应力大变形装置，预应力大变形装置包括预应力张开螺母
、
连接套筒
、
紧固滑移装置，预应力大变形装置通过在锚杆前端切割出的连接套筒与锚杆连接；
[0009](2)
紧固滑移装置包括旋紧螺丝
、
摩擦滑移螺栓
、
紧固挡板，紧固滑移装置通过旋
紧螺丝与预应力张开螺母以螺纹连接，转动紧固滑移装置，紧固装置带动旋紧螺丝转动，张开预应力张开螺母，预应力张开螺母张开后以胀紧和摩擦的方式与钻孔围岩结合，提供为锚杆支护提供预紧力；
[0010](3)
连接套筒内嵌紧固滑移装置，紧固滑移装置可在连接套筒内沿锚杆轴向滑动，其转动受连接套筒和紧固挡板阻挡，紧固滑移装置在连接套筒中滑动时，紧固滑移装置的摩擦滑移螺栓挤压连接套筒，使连接套筒张开，并使其与围岩紧密接触并受钻孔围岩约束，在围岩大变形时，连接套筒与紧固滑移装置相互滑移产生较大变形，钻孔围岩约束二者相互滑移，持续产生支护阻力，对大变形巷道围岩持续产生支撑力
。
[0011]本专利技术具有以下优点：
[0012]本专利技术提供了一种新型锚杆，在深部巷道支护时，该锚杆具备安装后直接具备提供预应力的能力，并在较大变形的情况下，为巷道支护提供持续支撑力
。
该锚杆支护操作较为简单，无需对现有支护工艺进行调整，具备快速支护能力
。
附图说明
[0013]图1为一种新型机械预应力大变形锚杆组成示意图
[0014]图2为一种新型机械预应力大变形锚杆剖面图
[0015]图3为预应力张开螺母正视图
[0016]图4为紧固滑移装置示意图
[0017]图5为连接套筒示意图
具体实施方式
[0018]一种新型机械预应力大变形锚杆，其包含锚杆杆体
1、
锚杆紧固螺母
2、
锚杆托盘
3、
锚杆托盘垫板
4、
预应力大变形装置
5、
预应力张开螺母
6、
连接套筒
7、
紧固滑移装置
8、
预应力螺母部分
9、
预应力张开部分
10、
旋紧螺丝
11、
摩擦滑移螺栓
13、
紧固挡板
14
，实施过程如下
。
[0019](1)
普通锚杆杆体1前部加工连接套筒7，连接套筒7连接紧固滑移装置8，二者以嵌入方式连接，紧固滑移装置8可在连接套筒7内沿垂直于纸面方向移动，紧固滑移装置8不可在连接套筒7中旋转，其旋转受连接套筒7和紧固挡板
14
的阻挡
。
[0020](2)
紧固滑移装置8可在连接套筒7内沿锚杆1杆体方向滑移，可产生较大轴向变形，滑移过程中，连接套筒7被紧固滑移装置8张开，连接套筒7与围岩紧密接触并受钻孔围岩约束，使连接套筒7挤压约束紧固滑移装置8，产生阻力，阻止紧固滑移装置8与连接套筒7的继续滑移，进而实现在锚杆较大变形下，持续产生支护阻力，对大变形巷道围岩持续产生支撑力
。
[0021](3)
紧固滑移装置8由旋紧螺丝
11、
摩擦滑移螺栓
13、
紧固挡板
14
组成，摩擦滑移螺栓
13、
紧固挡板
14
位于连接套筒7内
。
旋紧螺丝
11
与预应力张开螺母6以螺纹连接
。
[0022](4)
通过旋转锚杆杆体1，带动连接套筒7旋转，紧固挡板
14
与连接套筒7接触，带动紧固滑移装置8旋转，将旋转传递到旋紧螺丝
11
，旋紧螺丝
11
转动使紧固滑移装置8端部不断向预应力张开螺母6前端移动，张开预应力张开螺母6前部预应力张开部分
10
，预应力张开部分
10
张开，通过胀紧与钻孔围岩接触紧密接触，使锚杆产生预紧力
。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种新型机械预应力大变形锚杆，其特征在于：在普通锚杆前端加装预应力大变形装置，预应力大变形装置包括预应力张开螺母
、
紧固滑移装置
、
连接套筒，预应力大变形装置通过连接套筒与锚杆连接；连接套筒内嵌紧固...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋红华，赵毅鑫，谢镕澴，孙远东，孙莊，高森，高艺瑞，郭晓冬，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：新型
国别省市：