软岩巷道支护恒阻变形锚杆的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于煤矿井下软岩巷道锚杆支护领域，特别涉及一种软岩巷道支护恒阻变形锚杆。
【背景技术】
[0002]锚杆支护作为一种主动支护方式，其支护效果好，支护强度高，成本低，能够有效提高巷道稳定性，已经成为我国煤矿巷道支护的主要支护形式。随着煤矿开采深度的增加，软岩问题越来越严重，软岩巷道的支护难题越来越突出。软岩巷道具以下特点:一是围岩所处的岩体环境复杂，岩体软弱、破碎、松散；二是围岩的物理和力学性能特殊，岩石强度低、风化严重，流变性大。
[0003]软岩巷道变形较大，普通的锚杆变形量无法满足软岩巷道的变形。因此，需要研发一种恒阻变形锚杆进行软岩巷道支护。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是，针对上述现有技术的不足，提供一种软岩巷道支护恒阻变形锚杆，该恒阻变形锚杆能够适应软岩巷道的变形，保持恒定的工作阻力。
[0005]本实用新型软岩巷道支护恒阻变形锚杆所采用的技术方案如下:
[0006]本实用新型软岩巷道支护恒阻变形锚杆，包括锚固段、杆体、恒阻装置和预紧段，所述锚固段通过杆体与恒阻装置相连接，预紧段设置在恒阻装置后端；所述恒阻装置包括缓冲液压缸、滑动活塞、活塞连杆和限压单向阀，限压单向阀设置在缓冲液压缸外部，滑动活塞和活塞连杆设置在缓冲液压缸内部，且活塞连杆前端穿出于缓冲液压缸前端与杆体后端同轴连接，活塞连杆后端与位于缓冲液压缸内部的滑动活塞中心固定连接，在缓冲液压缸内填充有乳化液，所述乳化液位于滑动活塞前部。
[0007]作为本实用新型的优选方案，所述锚固段包括锚固端管，锚固端管的后端与杆体前端同轴连接，在锚固端管前端设置有锚固剂搅拌头。
[0008]作为本实用新型的优选方案，所述预紧段包括锚杆尾管、托盘、调心球和锁紧螺母，锚杆尾管与缓冲液压缸后端固定连接，托盘和锁紧螺母均套置在锚杆尾管上，且锁紧螺母前端与托盘后壁紧配合，所述调心球位于托盘和锁紧螺母之间。
[0009]作为本实用新型的优选方案，在滑动活塞周面设有密封圈，密封圈与缓冲液压缸内壁紧密接触。
[0010]作为本实用新型的优选方案，所述锚杆尾管与缓冲液压缸之间焊接连接，活塞连杆与杆体之间采用螺纹连接，且锚杆尾管、缓冲液压缸、滑动活塞、活塞连杆、杆体和锚固端管同轴设置。
[0011]本实用新型软岩巷道支护恒阻变形锚杆的优点是，能够适应软岩巷道的变形，保持恒定的工作阻力防止锚杆失效。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型软岩巷道支护恒阻变形锚杆的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]如附图所示，本实用新型软岩巷道支护恒阻变形锚杆，包括锚固段2、杆体1、恒阻装置3和预紧段4，所述锚固段2通过杆体1与恒阻装置3相连接，预紧段4设置在恒阻装置3后端。通过设置锚固段2、杆体1、恒阻装置3和预紧段4，锚固段2可以将恒阻变形锚杆锚固在锚孔内，防止恒阻变形锚杆产生位移，杆体1作为恒阻变形锚杆的主体前后分别与锚固段2和恒阻装置3相连接，恒阻装置3用于提供变形量，防止锚杆失效，预紧段4用于将恒阻变形锚杆进行紧固在锚孔内，进一步防止恒阻变形锚杆在锚孔内产生位移。
[0014]锚固段2包括锚固端管2-1，锚固端管2-1的后端与杆体1前端同轴连接，在锚固端管2-1前端设置有锚固剂搅拌头2-2。通过将锚固段设置成包括锚固端管和锚固剂搅拌头的结构形式，锚固剂搅拌头2-2能将树脂锚固剂快速搅拌均匀，从而提高锚固效果。
[0015]恒阻装置3包括缓冲液压缸3-1、滑动活塞3-2、活塞连杆3_3和限压单向阀3_4，限压单向阀3-4设置在缓冲液压缸3-1外部，滑动活塞3-2和活塞连杆3-3设置在缓冲液压缸3-1内部，且活塞连杆3-3前端穿出于缓冲液压缸3-1前端与杆体1后端同轴连接，活塞连杆3-3后端与位于缓冲液压缸3-1内部的滑动活塞3-2中心固定连接，在缓冲液压缸3-1内填充有乳化液3-5，所述乳化液3-5位于滑动活塞前部。在滑动活塞3-2周面设有密封圈，密封圈与缓冲液压缸3-1内壁紧密接触。通过将恒阻装置3设置成包括缓冲液压缸、滑动活塞、活塞连杆和限压单向阀的结构形式，滑动活塞3-2可相对于缓冲液压缸3-1前后移动，当滑动活塞3-2移动时可带动与滑动活塞相连接的活塞连杆3-3同步移动，并对填充于缓冲液压缸3-1内的乳化液3-5进行挤压，当缓冲液压缸3-1内气压过大时通过限压单向阀3-4进行自动泄压调节。由于活塞连杆3-3与杆体1固定连接，当活塞连杆3-3在滑动活塞3-2的带动下移动时，会同步带动杆体1进行前后移动。
[0016]预紧段4包括包括锚杆尾管4-1、托盘4-2、调心球和锁紧螺母4_3，锚杆尾管4_1与缓冲液压缸3-1后端固定连接，托盘4-2和锁紧螺母4-3均套置在锚杆尾管4-1上，且锁紧螺母4-3前端与托盘4-2后壁紧配合，所述调心球位于托盘4-2和锁紧螺母4-3之间。通过将预紧段4设置成包括锚杆尾管、托盘、调心球和锁紧螺母的结构形式，锚杆尾管4-1与缓冲液压缸3-1后端固定连接，托盘4-2前表面抵在软岩巷道外侧上并通过锁紧螺母4-3把托盘的位置进行锁紧固定，若托盘4-2水平位置不平时会影响锁紧螺母的预紧力，从而影响锁紧效果，因此在托盘4-2和锁紧螺母4-3之间设置调心球，可以通过调心球来调节预紧力方向。
[0017]所述销杆尾管4_1与缓冲液压缸3_1之间焊接连接，活塞连杆3_3与杆体1之间采用螺纹连接，且锚杆尾管4-1、缓冲液压缸3-1、滑动活塞3-2、活塞连杆3-3、杆体1和锚固端管2-1同轴设置。
[0018]本实用新型软岩巷道支护恒阻变形锚杆的使用方法如下:
[0019]第一步，选择与缓冲液压缸3-1缸体相适应的钻头打钻孔，钻孔深度达到设定长度时，更换与杆体适配孔径的钻头，继续打钻孔至锚杆设计深度，然后将树脂锚固剂送入钻孔内的指定位置。
[0020]第二步，将本实用新型的锚杆组装成一体送入钻孔内，保证缓冲液压缸3-1缸体完全进入钻孔，待树脂锚固剂固化后，再拧紧预紧螺母4-3对其施加预紧力，安装完成。
[0021]第三步，当软岩巷道发生变形时，巷道围岩应力逐渐增大，锚杆轴向拉力注浆增大，滑动活塞3-2移动挤压乳化液3-5。当压力超过设定的压力时，限压单向阀3-4开启卸压。压力降低后，锚杆继续保持恒定的工作阻力。能够在围岩大变形条件下仍然具有很好的支护作用以保证巷道的稳定。
[0022]本文中使用的术语仅为对具体的实施例加以说明，并非意在对本发明进行限制。除非另有定义，本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均与本发明所属领域的一般技术人员的理解相同。还须明确的是，除在本文中有明确的定义外，诸如字典中通常定义的术语应该解释为在本说明书以及相关技术的语境中可具有一致的意思，而不应解释为理想化或过分形式化。公知的功能或结构处于简要和清楚地考虑或不再赘述。
【主权项】
1.一种软岩巷道支护恒阻变形锚杆，其特征在于：包括锚固段（2)、杆体（1)、恒阻装置（3)和预紧段（4)，所述锚固段（2)通过杆体（1)与恒阻装置（3)相连接，预紧段（4)设置在恒阻装置（3)后端；所述恒阻装置（3)包括缓冲液压缸（3-1)、滑动活塞（3-2)、活塞连杆（3-3)和限压单向阀（3-4)，限压单向阀（3-4)设置在缓冲液压缸（3-1)外部，滑动活塞(3-2)和活塞连杆（3-3)设置在缓冲液压缸（3-1)内部，且活塞连杆（3-3)前端穿出于缓冲液压缸（3-1)前端与杆体（1)后端同轴连接，活塞连杆（3-3)后端与位于缓冲液压缸（3-1)内部的滑动活塞（3-2)中心固定连接，在缓冲液压缸（3-1)内填充有乳化液（3-5)，所述乳化液（3-5)位于滑动活塞前部。2.根据权利要求1所述的软岩巷道支护恒阻变形锚杆，其特征在于：所述锚固段（2)包括锚固端管（2-1)，锚固端管（2-1)的后端与杆体（1)前端同轴连接，在锚固端管（2-1)前端设置有锚固剂搅拌头（2-2)。3.根据权利要求2所述的软岩巷道支护恒阻变形锚杆，其特征在于：所述预紧段（4)包括锚杆尾管（4-1)、托盘（4-2)、调心球和锁紧螺母（4-3)，锚杆尾管（4-1)与缓冲液压缸(3-1)后端固定连接，托盘（4-2 )和锁紧螺母（4-3 )均套置在锚杆尾管（4-1)上，且锁紧螺母(4-3)前端与托盘（4-2)后壁紧配合，所述调心球位于托盘（4-2)和锁紧螺母（4-3)之间。4.根据权利要求3所述的软岩巷道支护恒阻变形锚杆，其特征在于：在滑动活塞（3-2)周面设有密封圈，密封圈与缓冲液压缸（3-1)内壁紧密接触。5.根据权利要求4所述的软岩巷道支护恒阻变形锚杆，其特征在于：所述锚杆尾管(4-1)与缓冲液压缸（3-1)之间焊接连接，活塞连杆（3-3)与杆体（1)之间采用螺纹连接，且锚杆尾管（4-1)、缓冲液压缸（3-1)、滑动活塞（3-2)、活塞连杆（3-3)、杆体（1)和锚固端管（2-1)同轴设置。
【专利摘要】本实用新型公开了一种软岩巷道支护恒阻变形锚杆，包括锚固段（2）、杆体（1）、恒阻装置（3）和预紧段（4），所述锚固段（2）通过杆体（1）与恒阻装置（3）相连接，预紧段（4）设置在恒阻装置（3）后端；所述恒阻装置（3）包括缓冲液压缸（3-1）、滑动活塞（3-2）、活塞连杆（3-3）和限压单向阀（3-4），限压单向阀（3-4）设置在缓冲液压缸（3-1）外部，滑动活塞（3-2）和活塞连杆（3-3）设置在缓冲液压缸（3-1）内部，且活塞连杆（3-3）前端穿出于缓冲液压缸（3-1）前端与杆体（1）后端同轴连接。本实用新型软岩巷道支护恒阻变形锚杆能够适应软岩巷道的变形，保持恒定的工作阻力防止锚杆失效。
【IPC分类】E21D21/00
【公开号】CN205089342
【申请号】CN201520841896
【发明人】张耀辉, 寿先淑, 刘鹏程, 许江涛, 周玉军
【申请人】河南工业和信息化职业学院
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年10月28日