弹簧式锚杆的制作方法
【专利摘要】一种弹簧式锚杆，包括锚杆体、托盘和固定螺母，其特征是：还包括高强度弹簧和卡簧座，高强度弹簧和卡簧座安装在托盘和固定螺母之间的锚杆体上，高强度弹簧一端安装在卡簧座内的上部阶梯孔内，另一端紧压在托盘的底部。其优点为，该弹簧式锚杆结构简单，安装、使用方便；在保证对巷道或硐室围岩的支护作用前提下，增强了锚杆的可变形性能，能够防止锚杆突然折断，并提高巷道或硐室的自身承载能力，因此避免了巷道或硐室发生顶板冒落、巷道偏帮，甚至发生锚杆的托盘和固定螺母被抛出后伤人致死的危险事故；另外该弹簧式锚杆可以根据高强度弹簧被压缩的量粗略判断支护点的围岩应力大小，有预报支护应力大小的作用。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型设计一种锚杆，特别是一种弹簧式锚杆，应用于矿井深部巷道及硐室 围岩的支护。 弹簧式描杆
【背景技术】
[0002] 近年来，随着我国各个矿区开采年限的增加，各个矿区的浅部煤炭资源日益枯竭， 矿区的开采深度继而不断增加。然而随着矿区开采深度的不断增加，地应力也在不断的增 大，这使得煤岩巷道和硐室的支护变得更加困难。
[0003] 我国煤矿现在对巷道进行支护时，绝大部分采用的是锚杆支护。现有锚杆的杆体 采用钢铁材料制成，锚杆自身的延伸性低，甚至为不可延伸，故其在极限应力状态下只发生 微小变形继而断裂，而被支护的巷道或硐室围岩也由于锚杆支护只能发生微小的变形，因 此，现有的锚杆在支护煤矿深部巷道或硐室时，在极限应力状态下不能适量地释放能量，容 易发生突然折断，锚杆突然折断会使巷道或硐室突然失去支护，发生顶板冒落、巷道偏帮， 甚至发生锚杆的托盘和固定螺母被突然抛出后伤人致死的危险事故，严重危害了工人的人 身安全，影响了煤矿的安全生产。以上为现有技术的不足。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的是：提供一种弹簧式锚杆，该锚杆在保证对巷道或硐室围岩的 支护作用前提下，增强了锚杆的可变形性能，能够防止锚杆突然折断，并提高巷道或硐室的 自身承载能力，因此避免了巷道或硐室发生顶板冒落、巷道偏帮，甚至发生锚杆的托盘和固 定螺母被抛出后伤人致死的危险事故。
[0005] 本实用新型的目的可以通过下述技术方案来实现：
[0006] 本弹簧式锚杆，包括锚杆体、托盘和固定螺母，其特征是：还包括高强度弹簧和卡 簧座，高强度弹簧和卡簧座安装在托盘和固定螺母之间的锚杆体上，高强度弹簧一端安装 在卡簧座内的上部阶梯孔内，另一端紧压在托盘的底部。
[0007] 本实用新型所述卡簧座为圆柱体形座，其内部中间位置设有相互连通的上部、下 部两个阶梯孔，且上部阶梯孔的直径大于下部阶梯孔的直径。
[0008] 本实用新型的优点是：1)该弹簧式锚杆结构简单，安装、使用方便；2)在保证对巷 道或硐室围岩的支护作用前提下，增强了锚杆的可变形性能，在锚杆体的受力达到应力极 限之前，通过高强度弹簧的压缩变形而使被支护围岩发生适当的变形，释放一定的能量，通 过释放这部分能量使得围岩作用到锚杆上的作用力相比之前变小，这样既能保证锚杆对围 岩的支护作用，也避免了锚杆突然折断，同时提高了巷道或硐室的自身承载能力，因此能够 避免巷道或硐室发生顶板冒落、巷道偏帮，甚至发生锚杆的托盘和固定螺母被抛出后伤人 致死的危险事故；3)根据高强度弹簧被压缩的量可以粗略判断支护点的围岩应力大小，起 到一种预示该支护点支护应力大小的作用，高强度弹簧被压缩量越大，证明该支护点的围 岩应力越大，发生事故的可能性就越大，因此有报警的作用，以便相应采取相关治理措施， 防止锚杆突然折断、巷道或硐室发生顶板冒落或巷道偏帮、锚杆的托盘和固定螺母被抛出 后伤人等煤矿事故的发生。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1是本实用新型的整体结构示意图；
[0010] 图2是卡黃座的王视结构不意图；
[0011] 图3是卡簧座的俯视结构示意图。
[0012] 图中：6、钻孔周围被支护的围岩；9、钻孔。
【具体实施方式】
[0013] 如图1-3所示，本弹簧式锚杆，包括锚杆体1、托盘4和固定螺母5,其特征是：还包 括高强度弹簧2和卡簧座3,高强度弹簧2和卡簧座3安装在托盘4和固定螺母5之间的锚 杆体1上，高强度弹簧2 -端安装在卡簧座3内的上部阶梯孔内，另一端紧压在托盘4的底 部。
[0014] 如图2、3所示，所述卡簧座3为圆柱体形座，其内部中间位置设有相互连通的上 部、下部两个阶梯孔7、8,且上部阶梯孔7的直径大于下部阶梯孔8的直径。
[0015] 该弹簧式锚杆在使用时，调整固定螺母5和卡簧座3的位置，压缩高强度弹簧2到 一定位置，托盘4和进入钻孔9深部的锚杆体1就形成了对围岩的支护结构，并可以达到支 护要求的预支护力，从而完成初期支护任务；随着锚杆支护时间的增加，巷道或硐室上部围 岩作用在被锚杆支护得围岩上的应力在逐渐增加，锚杆所受的力也在逐渐增加，这时锚杆 会通过托盘4把力作用在高强度弹簧2上，压缩高强度弹簧2,托盘4和被锚杆支护得围岩 也会随着高强度弹簧2的压缩向外移动，达到延伸锚杆的作用，同时，释放一定的能量防止 围岩和锚杆发生破坏，保护了锚杆，也提高了巷道或硐室的自身承载能力。
【权利要求】
1. 一种弹簧式锚杆，包括锚杆体（1)、托盘（4)和固定螺母（5)，其特征是：还包括高强 度弹簧（2)和卡簧座（3)，高强度弹簧（2)和卡簧座（3)安装在托盘（4)和固定螺母（5)之 间的锚杆体（1)上，高强度弹簧（2)-端安装在卡簧座（3)内的上部阶梯孔内，另一端紧压 在托盘（4)的底部；所述卡簧座（3)为圆柱体形座，其内部中间位置设有相互连通的上部、 下部两个阶梯孔（7、8)，且上部阶梯孔（7)的直径大于下部阶梯孔（8)的直径。
【文档编号】E21D21/00GK203867596SQ201420018582
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年1月13日 优先权日:2014年1月13日
【发明者】申圳, 赵宗泽, 孙少华, 刘刚 申请人:申圳