一种可快速安装的抗剪切锚杆支护装置的制作方法

1.本实用新型涉及矿山锚杆支护技术领域，尤其涉及到一种可快速安装的抗剪切锚杆支护装置。


背景技术：

2.目前在深部矿井掘进和回采过程中受高地应力及动压影响，普遍使用高强滚丝锚杆易出现锚杆受力不均，导致杆体未达到预定延伸率条件即剪断现象，由其是锚杆在围岩条件发生变化时，巷道表面凹凸不平，井下锚杆与巷道表面不垂直，不处于理想拉伸状态，而是处于受拉、弯、扭、剪切的复合应力状态，易在围岩孔内外交接面上发生弯曲进而导致锚杆发生剪切破坏。目前的锚杆均难以适应深部地质条件复杂的高地应力矿井，且在冲击地压矿井、全长锚固巷道等条件下难以发挥预定效能。


技术实现要素：

3.本实用新型针对现有技术的不足，提供一种可快速安装的抗剪切锚杆支护装置，对交接面处实现了加强，避免锚杆在围岩孔口处受剪破坏。
4.本实用新型是通过如下技术方案实现的，提供一种可快速安装的抗剪切锚杆支护装置，包括杆体，以及安装在杆体上的托盘和螺母，托盘上开设有供杆体穿过的环形孔，所述螺母的外表面设有沿轴向依次分布的拧动部和加强部，所述加强部远离拧动部的一端为圆台，且圆台远离拧动部的一端为小径端，加强部的小径端经所述环形孔延伸至围岩孔内，加强部的大径端外径大于所述环形孔的外径。
5.本方案通过在螺母上设置具有圆台的加强部，使得螺母不仅用于锚杆的预紧，同时利用加强部对围岩孔口处的杆体进行加强，并且环形孔的外径大于圆台小径端外径、小于圆台大径端外径，使加强部的锥面与托盘接触，在承受围岩施加的偏载力时，起到了调心作用，避免杆体被受剪断裂。
6.作为优化，还包括套设在所述圆台上的塑料减磨套筒，所述塑料减磨套筒经所述环形孔延伸至围岩孔内，塑料减磨套筒的内孔与所述圆台适配，塑料减磨套筒的大径端固设有大于环形孔外径的限位环。本优化方案通过设置塑料减磨套筒，减小了拧动螺母时的阻力，使安装更加快捷。
7.作为优化，所述拧动部的横截面为正方形或正六边形。本优化方案的拧动部截面设置，便于与煤矿现用安装工具匹配。
8.作为优化，所述杆体上套设有位于托盘和围岩之间的金属网，以及位于金属网与托盘之间的垫板，垫板与金属网的接触面积大于托盘与垫板接触面积的2倍。本优化方案通过设置金属网，增大了支护面积，通过设置垫板，减小了金属网所受压强，避免托盘对金属网造成弯曲变形。
9.本实用新型的有益效果为：通过在螺母上设置圆台，利用圆台的锥面起到调心作用，以更好地承受偏载力，将圆台延伸至围岩孔内，利用螺母对杆体进行加强，提高了围岩
孔内外交接处的杆体抗剪性能。
附图说明
10.图1为本实用新型结构示意图；
11.图2为本实用新型的螺母结构示意图；
12.图3为本实用新型的塑料减磨套筒结构示意图；
13.图中所示：
14.1、螺母，2、塑料减磨套筒，3、托盘，4、垫板，5、金属网，6、杆体，7、锚固剂，101、内螺纹， 102、阻尼，103、圆台。
具体实施方式
15.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
16.如图1所示一种可快速安装的抗剪切锚杆支护装置，包括杆体6，以及安装在杆体上的托盘3和螺母1，托盘上开设有供杆体穿过的环形孔，所述螺母的内孔通过螺纹与杆体连接，且螺母内孔的内螺纹101沿轴向布满螺母的整个长度。
17.螺母的外表面设有沿轴向依次分布的拧动部和加强部，拧动部的横截面为正方形或正六边形。如图2所示，加强部远离拧动部的一端为圆台103，且圆台远离拧动部的一端为小径端，圆台的轴向长度大于托盘的拱高，加强部的小径端穿过所述环形孔后延伸至围岩孔内，加强部的大径端外径大于所述环形孔的外径，本实施例的圆台轴向长度为40mm。螺母顶部具有阻尼102，该阻尼介于扭矩100—150nm之间打开，可实现有效搅拌锚固剂的作用，同时实现锚杆杆体带螺母快速安装，达到快速安装锚杆及充分搅拌锚固剂的目的。
18.为了减小安装螺母时的摩擦阻力，本实施例还包括套设在所述圆台上的塑料减磨套筒2，所述塑料减磨套筒经所述环形孔延伸至围岩孔内，塑料减磨套筒的内孔与所述圆台适配，塑料减磨套筒的大径端固设有大于环形孔外径的限位环。
19.杆体上套设有位于托盘和围岩之间的金属网5，以及位于金属网与托盘之间的垫板4，垫板与金属网的接触面积大于托盘与垫板接触面积的2倍，通过金属网增大支护面积，通过垫板减小金属网所受的压强。
20.本实施例将螺母的圆台部穿过托盘孔延伸至支护表面以里，形成一个保护管套，提高了锚杆抗剪性能，并且能够实现锚杆杆体及螺母的快速装配，在保证锚杆达到理想支护状态的同时，提高了锚杆抗剪性能。
21.本实施例的装配方法是依次向外组合安装锚固剂7、杆体6、金属网5、垫板4、托盘3、塑料减磨套筒2、螺母1。安装时，将螺母圆台状尾部依次穿过去塑料减磨套筒2、托盘3、垫板4、金属网5，插入锚杆孔内，拧紧螺母1以达到设计预紧力，使杆体6将锚固剂7充分搅拌、凝结，将锚杆与围岩紧密贴合，使锚杆达到有效支护围岩的状态。
22.由于螺母1带有圆台状尾部，类似于球垫的作用，能够承受围岩施加的偏载力，从而起到调心球垫的作用；螺母尾部穿过组装配件直达锚杆钻孔，能够较大程度上抵抗锚杆托盘、垫板、金属网等护表构件及围岩壁对于锚杆的剪切力，防止锚杆端部剪断；同时螺母配套圆台状塑料减阻垫圈，能够较小锚杆安装中的摩擦阻力，使较小的扭矩能够更大效率的转化为预紧力。
23.本实用新型既能保证锚杆快速安装，又能均匀搅拌树脂锚固剂，在保证锚杆高强预紧载荷的基础上，利用圆台锥面的调心作用增加了锚杆的抗剪切性能；圆台状减阻垫片能够减小摩擦阻力，提高锚杆的预紧力，最终使锚杆达到理想的支护状态。
24.当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。


技术特征：
1.一种可快速安装的抗剪切锚杆支护装置，包括杆体，以及安装在杆体上的托盘和螺母，托盘上开设有供杆体穿过的环形孔，其特征在于：所述螺母的外表面设有沿轴向依次分布的拧动部和加强部，所述加强部远离拧动部的一端为圆台，且圆台远离拧动部的一端为小径端，加强部的小径端经所述环形孔延伸至围岩孔内，加强部的大径端外径大于所述环形孔的外径。2.根据权利要求1所述的一种可快速安装的抗剪切锚杆支护装置，其特征在于：还包括套设在所述圆台上的塑料减磨套筒，所述塑料减磨套筒经所述环形孔延伸至围岩孔内，塑料减磨套筒的内孔与所述圆台适配，塑料减磨套筒的大径端固设有大于环形孔外径的限位环。3.根据权利要求1所述的一种可快速安装的抗剪切锚杆支护装置，其特征在于：所述拧动部的横截面为正方形或正六边形。4.根据权利要求1所述的一种可快速安装的抗剪切锚杆支护装置，其特征在于：所述杆体上套设有位于托盘和围岩之间的金属网，以及位于金属网与托盘之间的垫板，垫板与金属网的接触面积大于托盘与垫板接触面积的2倍。

技术总结
本实用新型涉及一种可快速安装的抗剪切锚杆支护装置，包括杆体，以及安装在杆体上的托盘和螺母，托盘上开设有供杆体穿过的环形孔，所述螺母的外表面设有沿轴向依次分布的拧动部和加强部，所述加强部远离拧动部的一端为圆台，且圆台远离拧动部的一端为小径端，加强部的小径端经所述环形孔延伸至围岩孔内，加强部的大径端外径大于所述环形孔的外径。本实用新型通过在螺母上设置圆台，利用圆台的锥面起到调心作用，以更好地承受偏载力，将圆台延伸至围岩孔内，利用螺母对杆体进行加强，提高了围岩孔内外交接处的杆体抗剪性能。围岩孔内外交接处的杆体抗剪性能。围岩孔内外交接处的杆体抗剪性能。


技术研发人员：徐东康 何源 肖金杰
受保护的技术使用者：山东盟鲁采矿工程有限公司
技术研发日：2021.11.05
技术公布日：2022/5/25