专利名称：膨胀松软岩等强支护体让压锚杆的制作方法
技术领域：
本发明涉及煤矿井下膨胀软岩动压巷道支护。准确的说是一种使用让压锚杆的延伸性能控制地应力释放的软岩巷道等强支护体让压锚杆。
在煤矿井下开岩巷道，一部分属于膨胀松软巷道(也称受采动动压影响巷道)，经常受到毁坏，通常的解决方法是，需要进行专门支护。支护方式较为先进的是，使用U型钢重叠加上紧固装置，做成有摩擦阻力的棚架。这种钢棚架事先按装在开拓好的巷道上，当巷道来压或变形应力超过棚架承受摩擦阻力时，相重量叠U型钢滞压滑动，围岩初步卸压趋于平衡，从而达到巷道围岩保持完整和稳定性。但是，这种支护方式消耗钢材量大，劳动强度高，投资多，为了解决这些不足，采用锚喷技术。螺帽、螺纹、托盘、杆体和锚固剂由于这此构件和技术不等强，在膨胀松软岩巷道和受动压影响易造成螺纹滑丝、托盘碎掉或锚固剂强力不足，导致围岩松动，冒落而受到破坏，影响正常的生产和安全，并增加了矿井开拓的生产成本。
本发明的目的是提供一种用圆钢制作让压锚杆，利用锚喷巷道围岩压力机理，和让压锚杆体带负荷能延伸的性能，以锚杆杆体破断力配备加强的螺纹，螺帽及相应的高强度托盘、锚固剂，形成三位一体等强度支护体的控制顶板卸压来释放地应力。让压锚杆杆体在三位一体等强条件下，带负荷超过额定屈服力，锚杆杆体开始延伸伸长起着让压，使围岩巷道压力与锚杆延伸强度的拉力平衡，保持巷道围岩稳定性和整体性，达到改善巷道围岩的支护条件，提高矿井支护安全、降低矿井开拓成本的目的。
本发明的技术方案是，改变锚杆杆体圆钢的屈强比，调整材质，达到屈服强度降低，确定一定范围延伸率、破断力。制作锚杆时，必使锚固剂(5)、杆体(1)和托盘(4)、螺帽(3)连结的强度相等，形成三位一体的等强状态，保证锚杆杆体(1)带一定负荷后能够自自延伸伸长。这个强度即破坏力，应与杆体(1)的破断力相等，以保证杆体(1)的屈服力实现。破断力一定大于屈服力。选择好让压锚杆杆体(1)圆钢的直径。屈服力、破断力，配以与锚杆杆体(1)破断力相应的螺纹(2)，螺帽(3)，托盘(4)，锚固剂(5)和现有锚网、锚喷技术。让压锚杆制作时，主要选好杆体(1)的杆径螺纹(2)，螺帽(3)，托盘(4)。在巷道中使用与按装同原有方式相同。杆体(1)的材料应是屈强比大，杆径适当，杆体(1)端头挤压螺纹(2)，锚固时放入托盘(4)，用螺帽(3)紧固，当膨胀松板围岩变形、膨胀时，压迫杆体(1)能滞压带负荷延伸，达到卸压、让压，使地应力膨胀力释放。螺纹(2)根径不小于杆体(1)直径，螺帽(3)与托盘(4)的连结大于屈服力。
由于让压锚杆杆体(1)与螺纹(2)，托盘(4)、螺帽(3)选定好延伸强度与规格，受到额定的屈服拉力使杆体带负荷延伸伸长实现让压，改变了原有锚杆不能适应巷道变形与压力。延伸锚杆延伸增大，杆体应力随之增大，尽量控制围岩，顶板变形应力和膨胀力减少。这样开拓出来巷道受让压锚杆带负荷滞压，随巷道围岩来压、变形应力，而杆体延伸趋于稳定为止，避免了巷道受到破坏，让压锚杆的使用不改变原来作业方式与程序，只是替换原有锚杆改变性能和节省30％以上钢材。
图1是本发明主体结构示意图。
图中(1)是杆体、(2)是螺纹、(3)是螺帽、(4)是托盘、(5)是锚固剂。
对照附图，对实施例做详细描述。
首先，以锚杆杆体(1)破断力为准，配备等强的螺纹(2)、螺帽(3)及相应的高强度托盘(4)、锚固剂(5)形成三位一体等强度，保证锚杆杆体(1)带一定负荷后能够自身延伸伸长。用专门生产延伸圆钢料做成杆体(1)，端头滚压出螺纹(2)成为让压锚杆。在使用时放入托盘(4)，配上螺帽(3)用于紧固。螺纹(2)通过滚压、挤压目的是螺纹根径保持与杆体直径相同或杆体破断强度相等，保证延伸性能实现。做到螺纹(2)、杆径、螺帽(3)、托盘(4)、锚固剂(5)、承载强度与杆体(1)破断强度相同，即三位一体等强度，让压锚杆在膨胀松软岩巷道和受采动影响巷道能够使用，在其它巷道特别是煤巷也能够使用。巷道的支护关键在于利用膨胀松软围岩压力机理卸压、让压，让其一定的变形，释放地应力和膨胀能量。
本发明经使用，初延伸率、承载力均满足膨胀松软岩巷道支护要求。采用圆钢制作螺纹、螺帽、托盘也有一定的延伸率，也可实现让压。由于三位一体等强度支护体的控制顶板卸压释放地应力，使围岩巷道压力与锚杆延伸强度的拉力平衡，保持巷道围岩稳定性和整体性，达到了改善巷道围岩的支护条件，提高了矿井支护安全性，降低了矿井开拓成本。
权利要求
1.膨胀松软岩等强支护体让压锚杆，它有杆体(1)、螺纹(2)、托盘(4)、螺帽(3)、锚固剂⑸，其特征在于杆体(1)端头挤压螺纹(2)，锚固时放入托盘(4)，用螺帽(3)紧固，螺帽(3)与托盘(4)的连结大于屈服力。
2.按照权利要求1所述的膨胀松软岩等强支护体让压锚杆，其特征在于螺纹(2)根径不小于杆体(1)直径。
3.按照权利要求1所述的膨胀松软岩等强支护体让压锚杆，其特征在于锚固剂(5)、杆体(1)和托盘(4)、螺帽(3)连结的强度相等。
全文摘要
本发明涉及煤矿井下膨胀软岩动压巷道支护。本发明的技术方案是，改变锚杆杆体圆钢的屈强比，调整材质。杆体(1)的材料应是屈强比大，杆径适应，杆体(1)端头挤压螺纹(2)，锚固时放入托盘(4)，用螺帽(3)加上为一端锚固剂紧固。本发明达到了改善巷道围岩的支护条件，提高了矿井支护安全性，降低了矿井开拓成本。
文档编号E21D21/00GK1144876SQ9611568
公开日1997年3月12日 申请日期1996年3月8日 优先权日1996年3月8日
发明者李占英, 张传国, 高兴海, 王有为 申请人:李占英, 张传国, 高兴海