一种高预紧抗剪切锚杆支护成套装置的制作方法

1.本实用新型涉及矿山锚杆支护技术领域，尤其涉及到一种高预紧抗剪切锚杆支护成套装置。


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，易在交接面上发生弯曲进而导致锚杆发生剪切破坏（如图1）。


技术实现要素：

3.本实用新型针对现有技术的不足，提供一种高预紧抗剪切锚杆支护成套装置，对围岩内外交接面处的锚杆结构进行加强，提高了支护锚杆的抗剪性能。
4.本实用新型是通过如下技术方案实现的，提供一种高预紧抗剪切锚杆支护成套装置，包括杆体，以及沿轴向依次套设在杆体上的螺母、减磨垫圈和锚杆盘，锚杆盘上开设有供杆体穿过的通孔，通孔的孔壁与杆体之间形成沿周向闭合的环形孔，所述杆体上还套设有抗剪垫片，所述抗剪垫片包括位于锚杆盘与减磨垫圈之间的平垫圈，以及自平垫圈远离减磨垫圈延伸的加强套，平垫圈与加强套为一体件，平垫圈的外径大于通孔的孔径，平垫圈的内径小于减磨垫圈的外径，加强套经所述环形孔延伸至围岩钻孔内，加强套的内径与杆体外径适配。
5.本方案通过设置抗剪垫片，提高了围岩钻孔内、外交接处的锚杆抗剪强度，通过设置环形孔，方便了抗剪垫片的安装，通过平垫圈的设置，方便利用锚杆盘和减磨垫圈对抗剪垫片进行轴向的定位，提高了抗剪的可靠性，将平垫圈与加强套设置为一体件，不仅方便加工，而且保证了抗剪垫片的自身结构强度。
6.作为优化，加强套的外廓为锥形，且加强套延伸至围岩钻孔的一端为小径端。本优化方案通过将加强套设置为锥形，进一步提高了抗剪切能力，将小径端伸至围岩内，方便抗剪垫片的安装，同时利于保证抗剪垫片与围岩的相对固定。
7.作为优化，所述螺母与减磨垫圈之间还设有套设在杆体上的让压环。本优化方案通过设置让压环，能够有效抵抗深部高应力巷道大变形，以使锚杆达到理想的支护状态。
8.作为优化，锚杆盘与围岩之间设有套设在杆体上的钢带托盘。本优化方案通过设置钢带托盘，增大了支护面积，进而提高了支护效果。
9.本实用新型的有益效果为：通过设置抗剪垫片，提高了围岩内外交接处的杆体抗剪切能力，避免杆体在交接处被切断；通过配套的钢带托盘+锚杆盘组合，增大了护表面积，利于有效控制围岩位移。
附图说明
10.图1为现有技术锚杆受剪破坏过程示意图；
11.图2为本实用新型结构示意图；
12.图中所示：
13.1、锚固剂，2、杆体，3、抗剪垫片，4、钢带托盘，5、锚杆盘，6、减磨垫圈，7、螺母，8、让压环， 9、外螺纹，10、加强套，11、平垫圈。
具体实施方式
14.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。
15.如图2所示一种高预紧抗剪切锚杆支护成套装置，包括杆体2，以及沿轴向依次套设在杆体上的螺母7、让压环8、减磨垫圈6、锚杆盘5和w型钢带托盘4，钢带托盘远离锚杆盘的侧面与围岩贴合，杆体位于围岩钻孔内的一端设有锚固剂1，杆体伸出围岩钻孔的一端设有外螺纹9。杆体2的材料构成为树脂螺纹钢，锚固剂1的构成材料为树脂锚固剂。
16.锚杆盘5上开设有供杆体穿过的通孔，通孔的孔壁与杆体之间形成沿周向闭合的环形孔。杆体上还套设有抗剪垫片3，所述抗剪垫片包括位于锚杆盘与减磨垫圈之间的平垫圈11，以及自平垫圈远离减磨垫圈延伸的加强套10，平垫圈与加强套为一体件。平垫圈的外径大于通孔的孔径，平垫圈的内径小于减磨垫圈的外径。加强套的长度大于锚杆盘的拱高，加强套远离平垫圈的一端穿过所述环形孔后延伸至围岩钻孔内，加强套的内径与杆体外径适配，通过设置加强套提高杆体的抗剪性能，本实施例加强套的长度为40mm。
17.本实施例加强套的外廓为锥形，以提高加强套的抗剪性能，且加强套延伸至围岩钻孔的一端为小径端，加强套的大径端位于围岩钻孔外，在拧紧螺母7时，通过让压环和减磨垫圈的轴向传力，使抗剪垫片牢固地插入围岩钻孔中。
18.使用时，通过杆体2将锚固剂1充分搅拌、凝结，从而将锚杆与内部形成一体，通过拧紧螺母7以达到设计预紧力，使锚杆达到有效支护围岩的状态，抗剪垫片的锥形加强套穿过托盘孔延伸至支护表面以里，形成一个保护管套提高锚杆抗剪性能，避免杆体在围岩孔内外交接处被剪断；通过设置让压环，实现锚杆杆体载荷的均匀让压分布；减磨垫片能够减小摩擦阻力，提高锚杆的预紧力。
19.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：
1.一种高预紧抗剪切锚杆支护成套装置，包括杆体，以及沿轴向依次套设在杆体上的螺母、减磨垫圈和锚杆盘，锚杆盘上开设有供杆体穿过的通孔，其特征在于：通孔的孔壁与杆体之间形成沿周向闭合的环形孔，所述杆体上还套设有抗剪垫片，所述抗剪垫片包括位于锚杆盘与减磨垫圈之间的平垫圈，以及自平垫圈远离减磨垫圈延伸的加强套，平垫圈与加强套为一体件，平垫圈的外径大于通孔的孔径，平垫圈的内径小于减磨垫圈的外径，加强套经所述环形孔延伸至围岩钻孔内，加强套的内径与杆体外径适配。2.根据权利要求1所述的一种高预紧抗剪切锚杆支护成套装置，其特征在于：加强套的外廓为锥形，且加强套延伸至围岩钻孔的一端为小径端。3.根据权利要求1所述的一种高预紧抗剪切锚杆支护成套装置，其特征在于：所述螺母与减磨垫圈之间还设有套设在杆体上的让压环。4.根据权利要求3所述的一种高预紧抗剪切锚杆支护成套装置，其特征在于：锚杆盘与围岩之间设有套设在杆体上的钢带托盘。

技术总结
本实用新型涉及一种高预紧抗剪切锚杆支护成套装置，包括杆体，以及沿轴向依次套设在杆体上的螺母、减磨垫圈和锚杆盘，锚杆盘上开设有供杆体穿过的通孔，通孔的孔壁与杆体之间形成沿周向闭合的环形孔，杆体上还套设有抗剪垫片，抗剪垫片包括位于锚杆盘与减磨垫圈之间的平垫圈，以及自平垫圈远离减磨垫圈延伸的加强套，平垫圈与加强套为一体件，平垫圈的外径大于通孔的孔径，平垫圈的内径小于减磨垫圈的外径，加强套经环形孔延伸至围岩钻孔内，加强套的内径与杆体外径适配。本实用新型通过设置抗剪垫片，提高了围岩内外交接处的杆体抗剪切能力，避免杆体在交接处被切断；通过配套的钢带托盘+锚杆盘组合，增大了护表面积，利于有效控制围岩位移。控制围岩位移。控制围岩位移。


技术研发人员：肖金杰 何源 胡乃川
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：2022/7/4