[发明专利]一种深井煤巷用高强度可自动让压的锚索槽钢梁

说明书

技术领域

本发明涉及一种深井煤巷用高强度可自动让压锚索槽钢梁，配合锚索支护，尤其适用于控制深井高应力煤巷厚层复合顶板的离层及两帮的变形。

背景技术

目前，随着煤矿开采深度的不断加大，巷道围岩表现出高应力、非线形大变形、难支护等软岩特性。在深部复杂条件下，特别是对深部高应力条件下大跨度的巷道，煤巷顶板下沉严重，两帮变形较大，常常造成由于巷道收敛变形而使整个断面缩小无法使用。对于深部高应力下沿空掘巷的煤巷来说，高性能锚杆、锚索组合技术能取得一定的支护效果。而在支护系统中，将锚杆、锚索等支护有机联接在一起的梁或带对整个支护的成败起着关键的作用。对深部煤巷，只有将各支护有机的结合在一起，充分调动围岩的自承能力，才能取得理想的支护效果。

发明内容

本发明的目的是设计一种能将锚索有机联接在一起的高强度可以自动让压的锚索槽钢梁，其与锚索应用于深部高应力煤巷支护系统中，即能允许围岩适当变形，又能有效地控制巷道顶板离层和两帮变形。

为达到以上目的，本发明采用一下技术方案：一种高强度可自动让压的锚索槽钢梁，用于配合锚索支护，其主体为中间为槽状的梁体，其两端设有锚索孔，在梁体上两端分别设置有卡槽，活动板可在卡槽内移动，活动板一端与固定在挡板上的高强度弹簧相连，挡板固设于梁体上；锚索通过两端的锚索孔锚固在顶板或两帮围岩内，在梁体中部有锁具将不同锚索联接起来，锚索与顶板垂直方向成一定角度，并施加预应力，使之成为一个有机整体。按照以上方案做成的锚索槽钢梁，具有让压性能，允许围岩在较大阻力下变形，使变形能得到进一步释放，很大程度上改善了支护系统的受力状况。锚索安装后具有一定的预应力，能及时参与围岩应力状态的调整，随着围岩变形的增加，支护系统受力也不断上升，当锚索受力增加后通过活动板压缩弹簧，进而使其一起向槽钢中部移动，槽钢梁“下沉”或“外移”，从而使支护体上的应力降低，实现让压。当弹簧压缩到一定程度后，支护系统又能给予足够的支护阻力，抑制围岩的变形。

进一步的，本发明在梁体端部处固设有加强板，加强板上设置有与梁体上相配套的锚索孔，加强板的表面与卡槽底面平齐。加强板的设置可让锚索锚固更牢靠。

进一步的，将锚索与顶板垂直方向的角度设置在60°和70°之间。这样，可使锚索的锚固端锚入到巷道两肩深窝的稳定岩体中(此区域正好为应力压缩范围，有利于锚索的受力)。

说明书附图

图1为本发明巷顶实施例仰视巷帮实施例侧视结构示意图及其相关剖面图。

图中，1-槽钢梁；2-加强板；3-活动板；4-锚索孔；5-卡槽；

6-高强度弹簧；7-挡板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的实施例做进一步的描述。

此实施例中的高强度可自动让压的锚索槽钢梁，用于配合锚索支护，其主体为中间为槽状的梁体1，其两端设有锚索孔4，在梁体1端部处固设有加强板2，

加强板2上设置有与梁体1上相配套的锚索孔4，加强板2的表面与卡槽底面平齐，在梁体1上两端分别设置有卡槽5，活动板3可在卡槽5内移动，活动板3一端与固定在挡板7上的高强度弹簧6相连，挡板7固设于梁体1上；锚索通过两端的锚索孔4锚固在顶板或两帮围岩内，在梁体1中部有锁具将不同锚索联接起来，锚索与顶板垂直方向成65°的角度，并施加预应力，使之成为一个有机整体。

其在工作时，巷道开掘后先铺设金属网，然后在设计位置按照设计要求与顶板垂直方向60-70°打锚索孔。锚索孔施工完成后用钢绞线慢慢将树脂药卷推入孔底，用搅拌接头将单体锚杆与钢绞线联接起来，边搅拌边推进，直到推入孔底，停止升钻机搅拌20-30s后停机。一小时可根据药卷凝固时间定后安装锚索梁，用张拉千斤顶张拉钢绞线，预紧力60-70KN。

以上实施例中，锚索梁采用高强度槽钢，形状简单，制作方便，且使用的钢材具有一定的延展性，能较好的适应和抑制高应力下巷道围岩的变形；在受剪切破坏容易导致整个支护失效的锚索孔薄弱处设置了加强板，确保了支护系统的稳定性；最重要的，其具有自动让压功能，允许围岩在较大阻力下变形，使变形能得到进一步释放，很大程度上改善了支护系统的受力状况。锚索安装后具有一定的预应力，能及时参与围岩应力状态的调整，随着围岩变形的增加，支护系统受力也不断上升，当锚索受力增加后通过活动板压缩弹簧，进而使其一起向槽钢中部移动，槽钢梁“下沉”或“外移”，从而使支护体上的应力降低，实现让压。当弹簧压缩到一定程度后，支护系统又能给予足够的支护阻力，抑制围岩的变形。

以上实施例仅为本发明的其中一个较好的实施例子，而并非本实施例的全部，但凡在本发明精神范围以内所做的等同变换，都将在本发明保护范围以内。