专利名称：一种木锚杆及其施工工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种木锚杆及其施工工艺，尤其是一种用于控制采煤工作面顶板冒顶及煤壁片帮的木锚杆及其施工工艺。
背景技术：
据不完全统计，我国煤矿赋存有松软围岩的煤层约占可采煤层总数的1/3，随着矿井开采深度的逐步加深，属于这类开采条件的煤层比例还会逐年增加。开采此类煤层时易导致采煤工作面顶板冒顶、煤壁片帮。在某矿实际生产中，整个采煤工作面顶板冒顶、煤壁片帮严重，平均每日冒顶事故在551min(不计每日生产准备班顶板事故影响时间)，采煤工作面的实际产量不到3.0万t/月，以致该采煤工作面设备利用率低、吨煤成本大。从而影响矿井的正常生产，甚至发生人身伤亡事故。
针对上述情况，目前一般采取以下方式①支架上方铺顶网并配以架设倾向梁+走向梁；②采用对煤壁或顶板打玻璃钢锚杆或注化学浆液进行加固。上述措施对控制顶板冒落与煤壁片帮有一定的效果，但在实践中成本高、工序复杂，不易于大范围推广。
目前，部分煤矿采用水泥药卷锚固带木托板的木锚杆控制顶板冒落与煤壁片帮，但其木材消耗量大、施工工序繁琐。
发明内容
根据已有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种结构简单、施工方便、价格低廉、安全系数高的木锚杆及其施工工艺。
为实现上述目的，本发明的木锚杆由两个固定为一体的楔形块组成，其截面为多棱形；所述两个楔形块可用铁钉固定，也可用铁丝缠绕固定；所述两个楔形块固定的位置位于两个楔形体端部；所述多棱形截面可以是八角形，六角形或是四角形。
本发明的木锚杆的施工工艺a.施工前先将木锚杆全部浸泡于水中，浸泡时间不少于6h；b.在采煤工作面煤壁上沿顶板方向排列钻仰角为β的多个孔，将两楔形块固定为一体的多棱柱形木锚杆逐个插入孔中并楔紧，完成一次木锚杆的施工；c.采煤工作面每推进1.2～1.8m，沿采煤工作面煤壁布置一次木锚杆。
上述排列钻孔的仰角β为25～35°；所述在煤壁上排列的钻孔间距为250～400mm；依据顶板及煤壁的破碎状况，排列的钻孔可以是单排或是多排，其排距为500～600mm；所述煤壁上钻的单排孔或多排孔的顶排距顶板的距离h为200～300mm。
本发明的木锚杆及其施工工艺，通过现场工业性试验，与现有技术相比，可有效的控制采煤工作面破碎顶板冒顶及煤壁片帮。在采煤工作面破碎顶板冒顶及煤壁片帮的条件下，煤的月产量可以在原有基础上提高100％～120％，其生产状况得到极大改善，安全系数明显提高。该木锚杆为全长锚固，有利于控制破碎煤体及围岩的移动，可实现主动、超前加固采煤工作面的前方煤体及围岩，实现采煤工作面的安全高效生产，其结构简单、成本低，施工工艺简化，效果明显，具有广泛的实用性。
图1是本发明木锚杆结构图。
图2是图1的A-A图。
图3是本发明木锚杆施工示意图。
图中1-木锚杆，2-顶板，3-煤壁，4-输送机，5-支架。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述图1图2所示，木锚杆由两个固定为一体的楔形块组成，木锚杆的截面为多棱形，两个楔形块用铁钉固定，固定的位置位于两个楔形体端部，多棱形截面是八角形。
图3所示，木锚杆的施工工艺施工前先将木锚杆1全部浸泡于水中，浸泡时间不少于6h，以增加木锚杆的韧性，提高其抗弯能力。推动刮板输送机4和移动液压支架5后，在采煤工作面煤壁3的端部或中上部沿顶板2方向排列钻仰角β为25～35°的多个孔，钻孔与煤壁法线的水平夹角为20～25°，将两楔形块固定为一体的多棱柱形木锚杆1逐个插入孔中，敲击木锚杆1外露端部，使木锚杆1的两楔形块分离错动相互挤压，将木锚杆1楔紧于煤壁钻孔中。煤壁3上排列的钻孔间距为250～400mm，依据顶板2及煤壁3的破碎状况，排列的钻孔可以是单排或是多排，其排距为500～600mm，根据煤壁3片帮不影响生产，则设置单排孔，反之设置双排或多排孔，以控制采煤工作面煤壁的片帮。煤壁3上钻的单排孔或多排孔的顶排距顶板2的距离h为200～300mm，插入孔中的木锚杆1里端应穿过顶板2，以保证割煤机切割后剩余的木锚杆1能够有效的控制破碎顶板2冒顶。采煤工作面每推进1.2～1.8m，沿采煤工作面煤壁3布置一次木锚杆1。
权利要求
1.一种木锚杆，其特征在于由两个固定为一体的楔形块组成，其截面为多棱形。
2.根据权利要求1所述的木锚杆，其特征在于所述两个楔形块可用铁钉固定，也可用铁丝缠绕固定。
3.根据权利要求1所述的木锚杆及其施工工艺，其特征在于所述多棱形截面可以是八角形，六角形或是四角形。
4.根据权利要求1所述的木锚杆的施工工艺，其特征在于a.施工前先将木锚杆(1)全部浸泡于水中，浸泡时间不少于6h；b.在采煤工作面煤壁(3)上沿顶板(2)方向排列钻仰角为β的多个孔，将两楔形块固定为一体的多棱柱形木锚杆(1)逐个插入孔中并楔紧，完成一次木锚杆(1)的施工；c.采煤工作面每推进1.2～1.8m，沿采煤工作面煤壁(3)布置一次木锚杆(1)。
5.根据权利要求4所述的木锚杆的施工工艺，其特征在于排列钻孔的仰角β为25～35°。
6.根据权利要求4所述的木锚杆的施工工艺，其特征在于所述在煤壁(3)上排列的钻孔间距为250～400mm。
7.根据权利要求4或6所述的木锚杆的施工工艺，其特征在于依据顶板(2)及煤壁(3)的破碎状况，排列的钻孔可以是单排或是多排，其排距为500～600mm。
8.根据权利要求7所述的木锚杆的施工工艺，其特征在于所述煤壁(3)上钻的单排孔或多排孔的顶排距顶板(2)的距离h为200～300mm。
全文摘要
本发明的木锚杆及其施工工艺，木锚杆由两个固定为一体的楔形块组成，其截面为多棱形；施工时，先将木锚杆全部浸泡于水中，浸泡时间不少于6h；在采煤工作面的采煤壁顶端或中上部沿顶板方向排列钻仰角为β的多个孔，将两楔形块固定为一体的多棱柱形木锚杆逐个插入孔中并楔紧。与现有技术相比，该木锚杆可有效的控制采煤工作面破碎顶板冒顶及煤壁片帮，使生产状况得到极大改善，安全系数明显提高；该木锚杆为全长锚固，有利于控制破碎煤体及围岩的移动，可实现主动、超前加固采煤工作面的前方煤体及围岩，实现采煤工作面的安全高效生产，其结构简单、成本低，施工工艺简化，效果明显，具有广泛的实用性。
文档编号E21D21/00GK1963151SQ20061009812
公开日2007年5月16日 申请日期2006年11月30日 优先权日2006年11月30日
发明者张吉雄, 陈中伟, 巨峰 申请人:中国矿业大学