专利名称：锚杆锚索支护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种锚杆锚索支护装置。
背景技术：
目前，在综合采煤工作面中，根据当前的实际生产技术条件，在布置采煤工作面进 行回采的过程中，一般留设的煤柱宽度普遍在20-30米之间，这会造成大量的煤炭损失，不 利于矿井的长远发展。相应地，本领域中提出了采用窄煤柱护巷技术。采用该技术布置回采巷道，减少了 煤柱宽度，有利于提高煤炭资源回收率，缓解矿井采掘接续紧张的矛盾，增加矿井的经济效 益、提高生产效率以及确保工作面安全回采。然而，如果采用窄煤柱护巷技术，在巷道采用窄煤柱护巷时，巷道很容易出现变形 破坏。尤其在措施巷高度较大的情况下，在采用窄煤柱护巷时，巷道最可能的最大危险来自 于窄煤柱的稳定性。因此，尤其在此类巷道的情况下，重点在于防止出现窄煤柱诱导型的破 坏方式。实际上，在巷道中锚杆支护技术已经得到了一定程度的推广应用。然而，从实际情 况看，在留设窄煤柱护巷中，本领域技术人员还没有应对锚杆支护技术开展过深入研究。
实用新型内容针对现有技术中存在的问题和需求，本实用新型提供了一种锚杆锚索支护装置， 以期能够保证窄煤柱的稳定性，防止出现窄煤柱诱导型的破坏方式。具体而言，本实用新型提供一种锚杆锚索支护装置，包括顶板，顶板中布置有第一阵列钻孔和第二阵列钻孔，第一阵列钻孔和第二阵列钻 孔均形成为矩阵形式，第二阵列钻孔相对于第一阵列钻孔每隔两行和两列进行布置，第二 阵列钻孔的竖向间排距和横向间排距是第一阵列钻孔的1. 5-2. 5倍；多条钢带，每条钢带固定在第一阵列钻孔的每行或每列下方，该钢带紧贴于顶板 的下表面上，所述钢带上设置穿孔，穿孔与第一阵列钻孔中的相应一个对准；多根锚杆，每根锚杆穿过所述钢带上的穿孔再锚固到第一阵列钻孔中的相应一 个，由锚杆托盘固定在顶板上；多根锚索，每根锚索的一个端部穿过第二阵列钻孔中的相应一个而露出，露出的 端部通过锚索托盘和索具固定在槽型钢上。优选地，所述第一阵列钻孔的竖向间排距为750毫米-850毫米，而横向间排距为 750毫米-850毫米。优选地，顶板的宽度为4. 4-4. 8米，高度为3. 6-4. 0米。优选地，所述锚杆是具有全螺纹高性能杆体以及高强度的托板的全套锚杆。优选地，所述锚杆的杆体是2 左旋无纵筋钢筋，并且所述锚杆的杆尾螺纹为 M24。[0016]优选地，最靠近顶板边缘的两行和两列锚杆与顶板的垂直方向成一定角度，而其 余锚杆与顶板成垂直关系。更优选地，所述一定角度为20°。优选地，所述锚杆托盘不小于120毫米X 120毫米X 10毫米。优选地，所述锚索托盘不小于300毫米X 300毫米X 16毫米。优选地，第二阵列钻孔的竖向间排距和横向间排距是第一阵列钻孔的2倍。 优选地，在顶板的上表面上加铺一层金属网。采用根据本实用新型的锚杆锚索支护装置，有效地解决了现有技术中存在的问 题，在综合回采的过程中，能够保证窄煤柱的稳定性，防止出现窄煤柱诱导型的破坏方式。
下文中，参照附图详细描述本实用新型。所述附图如下图1示出根据本实用新型的一个实施例的锚杆锚索支护装置的全断面图，其中主 要图示锚杆的分布；图2示出根据本实用新型的一个实施例的锚杆锚索支护装置的全断面图，其中主 要图示锚索的分布。
具体实施方式
在下文中，相同的附图标记指代相同的元件。图1示出根据本实用新型的一个实施例的锚杆锚索支护装置100的全断面图，其 中主要图示锚杆102的分布。如图1所示，锚杆锚索支护装置100包括顶板101和锚杆102。顶板101呈矩形形状，其中布置第一阵列钻孔103，优选地，每个钻孔103的直径为 28毫米。第一阵列钻孔103在顶板101的平面上形成为矩阵形式，竖向间排距可为800毫 米，而横向间排距可为800毫米。然而，本实用新型并不限于上述间排距。实际上，根据具 体情况，竖向间排距可为750毫米-850毫米，而横向间排距可为750毫米-850毫米。顶板101的总体尺寸跟具体巷道断面来确定。在工程中，可以将顶板101的宽度 设为4. 4-4. 8米，高度设为3. 6-4. 0米，优选地，顶板101的宽度为4. 6米，高度为3. 8米。每个钻孔103中可锚固一根锚杆102。在实际工程中，锚杆102可以采用具有全螺 纹高性能杆体以及高强度的托板的全套锚杆。锚杆杆体可采用2 左旋无纵筋钢筋，杆尾 螺纹为M24。锚杆杆体的直径可为22毫米，而锚杆102的长度可为2. 6米。每根锚杆102 均可使用3卷树脂药卷锚固在相应的钻孔103中，锚杆102锚固在钻孔103中的锚杆预紧 扭矩通常应达到400NXM以上。由于第一阵列钻孔103呈现矩阵形状，因此当所有锚杆102都锚固到各自的钻孔 103中时，所有的锚杆102也呈现矩阵形状。最靠近顶板101边缘的两行和两列锚杆102与 顶板101的垂直方向成一定角度，优选成20°夹角。而其余的锚杆102与顶板101成垂直关系。优选地，可以在第一阵列钻孔103的每行或每列下方固定一钢带，该钢带紧贴于 顶板101的下表面上，钢带上设置穿孔，穿孔与钻孔103对准，从而使每根锚杆102在锚固 到钻孔103之前先行穿过钢带上的穿孔再锚固到钻孔103，然后通过托盘进行固定。优选地，锚杆托盘不小于120毫米X 120毫米X 10毫米。如果不加装此钢带，支撑压力将逐一加载在每根锚杆102上，从而使锚杆102承受 较大的负荷。而加装了此钢带之后，在一整列或一整行上的锚杆102将一起承受相同的负 载，从而将点压力分担为线压力甚至面压力，使锚杆102所承受的负载大为降低。所述钢带可以选用T型或M型钢带，厚度优选在5毫米以上。另外，优选地，可以在顶板101的上表面上加铺一层金属网，优选为菱形金属网。 顶板101本身用于大负载支撑。然而，众所周知，煤矿巷道里经常会落下小煤块等小颗粒， 如果任其掉落，可能会影响生产安全。因此，优选地，考虑到此情况，在顶板101的上表面上 加铺一层金属网，从而可以有效地阻挡巷道中小颗粒继续落下。锚杆锚索支护装置100进一步包括多根锚索202。图2示出根据本实用新型的一 个实施例的锚杆锚索支护装置100的全断面图，其中主要图示锚索202的分布。如图2所示，在与图1所示相同的顶板101上布置第二阵列钻孔203。与第一阵列 钻孔103类似的是，第二阵列钻孔203也呈矩阵形状。然而，与第一阵列钻孔103不同的是， 在位置上，第二阵列钻孔203 —般每隔2行和两列钻孔103进行布置，相应地，第二阵列钻 孔203的竖向间排距和横向间排距是第一阵列钻孔103的1. 5倍至2. 5倍。在图2所示的 实施例中，第二阵列钻孔203的竖向间排距和横向间排距是第一阵列钻孔103的2倍。也 就是说，在第一阵列钻孔103的竖向间排距和横向间排距均为800毫米的情况下，第二阵列 钻孔203的竖向间排距和横向间排距均为1600毫米。每根锚索202的一个端部可穿出每个钻孔203，从而使锚索202的端部从钻孔203 露出，露出的端部通过托盘和索具固定在槽型钢204上，从而使槽型钢204用作每根锚索 202的支撑横梁。锚索托盘不小于300毫米X300毫米X 16毫米。锚索202可由钢绞线构 成，钢绞线采用直径为21. 6毫米的低松弛预应力钢绞线。根据不同情况，其长度不同，预应 力也可相应调整。在特殊地质条件下施工时，如巷道所处围岩条件发生变化的地段，巷道顶板较为 破碎、网兜多，就必须将锚杆的间排距进一步减小或重新设定。采用根据本实用新型的锚杆锚索支护装置，有效地解决了现有技术中存在的问 题，在综合采煤的过程中，能够保证窄煤柱的稳定性，防止出现窄煤柱诱导型的破坏方式。本领域技术人员还可以理解的是，本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施 例，所有对本实用新型的等同变换均落在本实用新型的范围内。
权利要求1.一种锚杆锚索支护装置(100)，其特征在于，包括顶板(101)，顶板(101)中布置有第一阵列钻孔(103)和第二阵列钻孔(203)，第一阵 列钻孔(103)和第二阵列钻孔(203)均形成为矩阵形式，第二阵列钻孔(203)相对于第一 阵列钻孔(103)每隔两行和两列进行布置，第二阵列钻孔(203)的竖向间排距和横向间排 距是第一阵列钻孔(103)的1. 5-2. 5倍；多条钢带，每条钢带固定在第一阵列钻孔(103)的每行或每列下方，该钢带紧贴于顶 板(101)的下表面上，所述钢带上设置穿孔，穿孔与第一阵列钻孔(103)中的相应一个对 准；多根锚杆(102)，每根锚杆(102)穿过所述钢带上的穿孔再锚固到第一阵列钻孔(103) 中的相应一个，由锚杆托盘固定在顶板(101)上；多根锚索002)，每根锚索(20 的一个端部穿过第二阵列钻孔(20 中的相应一个而 露出，露出的端部通过锚索托盘和索具固定在槽型钢(204)上。
2.根据权利要求1所述的锚杆锚索支护装置(100)，其特征在于，所述第一阵列钻孔 (103)的竖向间排距为750毫米-850毫米，而横向间排距为750毫米-850毫米。
3 根据权利要求1所述的锚杆锚索支护装置(100)，其特征在于，顶板(101)的宽度为 4. 4-4. 8 米，高度为 3. 6-4. 0 米。
4.根据权利要求1所述的锚杆锚索支护装置(100)，其特征在于，所述锚杆(10 是具 有全螺纹高性能杆体以及高强度的托板的全套锚杆。
5.根据权利要求4所述的锚杆锚索支护装置(100)，其特征在于，所述锚杆(102)的杆 体是2 左旋无纵筋钢筋，并且所述锚杆(10 的杆尾螺纹为M24。
6.根据权利要求1所述的锚杆锚索支护装置(100)，其特征在于，最靠近顶板(101)边 缘的两行和两列锚杆(10 与顶板(101)的垂直方向成一定角度，而其余锚杆(10 与顶 板(101)成垂直关系。
7.根据权利要求6所述的锚杆锚索支护装置(100)，其特征在于，所述一定角度为 20°。
8.根据权利要求1所述的锚杆锚索支护装置(100)，其特征在于，所述锚杆托盘不小于 120毫米X 120毫米X 10毫米，并且/或者所述锚索托盘不小于300毫米X 300毫米X 16毫米。
9.根据权利要求1所述的锚杆锚索支护装置(100)，其特征在于，在顶板(101)的上表 面上加铺一层金属网。
10.根据权利要求1所述的锚杆锚索支护装置(100)，其特征在于，第二阵列钻孔(203) 的竖向间排距和横向间排距是第一阵列钻孔(103)的2倍。
专利摘要本实用新型提供一种锚杆锚索支护装置，包括顶板，顶板中布置有两个阵列的钻孔，均形成为矩阵形式，第二阵列钻孔相对第一阵列钻孔每隔两行和两列进行布置，第二阵列钻孔的竖向间排距和横向间排距是第一阵列钻孔的1.5-2.5倍；多条钢带，均固定在第一阵列钻孔的每行或每列下方，该钢带紧贴于顶板下表面，钢带上设置的穿孔与相应一个第一阵列钻孔对准；多根锚杆，每条锚杆穿过钢带上的穿孔再锚固到第一阵列钻孔中的相应一个，由锚杆托盘和螺母固定在顶板上；多根锚索，每根锚索的端部穿过第二阵列钻孔中的相应一个而露出，露出的端部通过锚索托盘和索具固定在槽型钢上。采用上述锚杆锚索支护装置，能够保证窄煤柱的稳定性，防止窄煤柱诱导型的破坏方式。
文档编号E21D17/01GK201902218SQ20102068694
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日
发明者丁效雷, 吕凤圆, 周光华, 周海贞, 姚强岭, 孔斌, 张立生, 张锦宏, 李学华, 李逵, 李钊, 杨德, 王文新, 王海龙, 瞿群迪, 程运华, 邓新东, 马万祥 申请人:神华宁夏煤业集团有限责任公司, 神华宁夏煤业集团有限责任公司枣泉煤矿, 神华集团有限责任公司