矿用恒阻式锚杆、锚索用液压托盘的制作方法

本实用新型涉及一种地下空间巷道支护装置，尤其是一种在巷道支护和监测过程中能够防止部分锚杆锚索因巷道岩体弹塑性大变形而出现端部断裂、中部拉断等事故的矿用恒阻式锚杆锚索用智能液压托盘。

背景技术：

众所周知，巷道支护方式中的锚杆（索）支护是以维护和利用围岩的自承能力为基点，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的固定组成部分。随着煤矿开采深度的不断增加，巷道围岩岩体应力集中现象越来越严重，传统预应力体系的支护和加固的矿用锚杆多为不可延伸锚杆，支护位置状态不能随着巷道变形而做出相应的改变，无法适应岩土体弹塑性大变形演变规律（软岩大变形、冲击大变形、突出大变形、震断层大变形等），巷道支护和监测过程中出现部分端部断裂、中部拉断、支护区域多次返修、钢架扭曲破坏失效等事故，直接导致了岩、煤巷道的支护问题，并影响着煤矿的安全和生产。支护体系如果能够让巷道围岩做出适当的变形，使被支护的巷道通过吸收和转移的方式释放掉一定的应力集中能量，始终保证锚杆（索）对支护岩体的阻力恒定，从而提高围岩自身承担支护的能力，是实现自适应应力顶板维护和管理的关键。针对这一问题，需要一种新型恒阻大变形支护结构或材料，通过结构或材料的大变形来抵抗围岩大变形破坏，但考虑锚杆（索）材料的刚性强，从材料本身角度很难得到恒定的锚固力。因此，涉及一种矿用恒阻式锚杆锚索用智能液压托盘，是目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种矿用恒阻式锚杆锚索用智能液压托盘。

本实用新型解决其技术问题的技术方案是：

矿用恒阻式锚杆（索）用液压托盘，包括液压外缸和活塞杆，液压外缸为倒u型桶体，在液压外缸的中心设有锚杆导套，活塞杆为中空杆，在液压外缸的下端设有防尘圈，活塞杆与液压外缸、锚杆导套和防尘圈液密封，在活塞杆上设有与液压系统和高压油腔连通的安全卸荷阀。实现当顶板或围岩局部地域锚杆拉力超过了安全卸荷阀设定的压力，液压油通过安全卸荷阀溢流卸载，活塞杆回缩让压，保持锚杆（索）的锚固力恒定。

作为本实用新型的一种优选方案，所述的安全卸荷阀为带有注液单向阀ⅰ的组合安全卸荷阀。注液单向阀ⅰ带有注液快速接口。

作为本实用新型的一种优选方案，在活塞杆上设有与高压油腔连通的压力检测装置，压力检测装置带有无线发射装置，无线发射装置通过无线通信网络传递至矿井数据中心进行相关数据收集、处理。

作为本实用新型的一种优选方案，所述的压力检测装置为带有注液单向阀ⅱ的压力检测组合件。注液单向阀ⅱ带有注液快速接口。

作为本实用新型的一种优选方案，在液压外缸与活塞杆相对行程之间设有位移检测组件，位移检测组件带有无线发射装置，无线发射装置通过无线通信网络传递至矿井数据中心进行相关数据收集、处理。位移检测组件实时检测活塞杆的位移值，反馈顶板下沉量。

本实用新型的使用方法：

用锚杆钻机按照需要在顶板或煤帮上打孔后，将锚杆孔内岩粉清除干净，将树脂药卷送入孔底，并用锚杆搅拌后停留五分钟左右，上托盘，并保证足够的预锚力。

当顶板压力变大，巷道形成的自然平衡的拱形应力圈被破坏，局部地域锚杆拉力超过了安全阀设定压力，安全阀卸载，活塞杆回缩让压，实现锚固力恒定。同时，使得整个拱形应力圈压力再平衡，其他锚杆（索）受力均衡，保证了顶板的整体支护质量。

压力检测组件可实时监测顶板压力，位移检测组件可以实时显示锚杆位移量，从而检测顶板的下沉量，为顶板的智能控制提供坚实的依据。

当位移检测组件显示智能液压托盘将近让到死点时，利用注液枪、高压泵站给智能液压托盘注入高压油，从而重新提高智能液压托盘的让压行程。

与现有技术相比，本实用新型的优选方案由液压外缸、锚杆导套、活塞杆、液压单向阀、安全卸荷阀组成的液压让压组件，通过其锚杆导套中的锚杆（索）固定在顶板上，实现当顶板局部地域锚杆（索）拉力超过了安全卸荷阀设定的压力，液压油通过安全卸荷阀溢流卸载，活塞杆回缩让压，保持锚杆（索）的锚固力恒定。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的使用状态；

图3为组合安全卸荷阀液压原理图；

图4为压力检测组合件液压原理图；

其中：（1）液压外缸，（2）活塞杆，（3）高压油腔，（4）活塞杆密封圈，（5）防尘圈，（6）位移检测组件，（7）液压单向阀，（8）压力检测组件，（9）安全卸荷阀，（10）锚杆导套，（11）锚杆，（12）顶板或围岩。

具体实施方式

矿用恒阻式锚杆、锚索用液压托盘，包括液压外缸1和活塞杆2，其特征在于，液压外缸1为倒u型桶体，在液压外缸1的中心设有锚杆导套10，活塞杆2为中空杆，在液压外缸1的下端设有防尘圈5，活塞杆2与液压外缸1、锚杆导套10和防尘圈5液密封，在活塞杆2上设有与液压系统和高压油腔3连通的安全卸荷阀9。实现当顶板或围岩12局部地域锚杆索拉力超过了安全卸荷阀9设定的压力，液压油通过安全卸荷阀9溢流卸载，活塞杆2回缩让压，保持锚杆索的锚固力恒定。

所述的安全卸荷阀9为带有注液单向阀ⅰ7-1的组合安全卸荷阀。

在活塞杆2上设有与高压油腔3连通的压力检测装置8，压力检测装置8带有无线发射装置，无线发射装置通过无线通信网络传递至矿井数据中心进行相关数据收集、处理。

所述的压力检测装置8为带有注液单向阀ⅱ7-2的压力检测组合件。

在液压外缸1与活塞杆2相对行程之间设有位移检测组件6，位移检测组件6带有无线发射装置，无线发射装置通过无线通信网络传递至矿井数据中心进行相关数据收集、处理。位移检测组件6实时检测活塞杆2的位移值，反馈顶板下沉量。

技术特征：

1.矿用恒阻式锚杆、锚索用液压托盘，包括液压外缸（1）和活塞杆（2），其特征在于，液压外缸（1）为倒u型桶体，在液压外缸（1）的中心设有锚杆导套（10），活塞杆（2）为中空杆，在液压外缸（1）的下端设有防尘圈（5），活塞杆（2）与液压外缸（1）、锚杆导套（10）和防尘圈（5）液密封，在活塞杆（2）上设有与液压系统和高压油腔（3）连通的安全卸荷阀（9）。

2.根据权利要求1所述的矿用恒阻式锚杆、锚索用液压托盘，其特征在于，所述的安全卸荷阀（9）为带有注液单向阀ⅰ（7-1）的组合安全卸荷阀。

3.根据权利要求1所述的矿用恒阻式锚杆、锚索用液压托盘，其特征在于，在活塞杆（2）上设有与高压油腔（3）连通的压力检测装置（8），压力检测装置（8）带有无线发射装置，无线发射装置通过无线通信网络传递至矿井数据中心进行相关数据收集、处理。

4.根据权利要求3所述的矿用恒阻式锚杆、锚索用液压托盘，其特征在于，所述的压力检测装置（8）为带有注液单向阀ⅱ（7-2）的压力检测组合件。

5.根据权利要求1所述的矿用恒阻式锚杆、锚索用液压托盘，其特征在于，在液压外缸（1）与活塞杆（2）相对行程之间设有位移检测组件（6），位移检测组件（6）带有无线发射装置，无线发射装置通过无线通信网络传递至矿井数据中心进行相关数据收集、处理。

技术总结
矿用恒阻式锚杆、锚索用液压托盘，包括液压外缸和活塞杆，液压外缸为倒U型桶体，在液压外缸的中心设有锚杆导套，活塞杆为中空杆，在液压外缸的下端设有防尘圈，活塞杆与液压外缸、锚杆导套和防尘圈液密封，在活塞杆上设有与液压系统和高压油腔连通的安全卸荷阀。与现有技术相比，本实用新型的优选方案由液压外缸、锚杆导套、活塞杆、液压单向阀、安全卸荷阀组成的液压让压组件，通过其锚杆导套中的锚杆（索）固定在顶板上，实现当顶板局部地域锚杆（索）拉力超过了安全卸荷阀设定的压力，液压油通过安全卸荷阀溢流卸载，活塞杆回缩让压，保持锚杆（索）的锚固力恒定。

技术研发人员：李玉岭;韩正泽;练存才;刘静川;宋静;张磊;赵书宁
受保护的技术使用者：中煤天津设计工程有限责任公司;中煤邯郸设计工程有限责任公司
技术研发日：2020.04.21
技术公布日：2020.12.22