[实用新型]一体化控压、让压锚杆

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种一体化控压、让压锚杆，适用于诸如高地应力的深井、受动压影响较大的巷道或支护困难的软岩等大变形巷道中。

背景技术

近年来，锚杆支护相关理论研究得到进一步发展，相应锚杆支护技术的现场也得到广泛应用。根据理论分析或者现场经验得出，在现场施工的过程中，对锚杆施加一定的预应力能够显著改善巷道围岩的支护效果。有研究表明，当锚杆预应力达到60kN～70kN以上时，可以基本阻止巷道顶板的下沉。然而随着开采深度不断增加，矿井安全生产对于支护强度和支护效果的要求越来越高，预应力锚杆的发展和应用必将进入一个新的阶段。

锚杆的安装应力在主动支护体系中起着举足轻重的作用，锚杆支护系统必须有足够的预应力才能防止顶板离层和松动圈的进一步发展，这样才能尽可能控制围岩早期变形。目前矿井生产过程中，锚杆安装还存在着如下技术问题：(1)施工人员对锚杆支护理论的认识还不够系统，有些甚至是片面错误的，锚杆安装时，预应力达不到设计要求，严重影响了锚杆的支护效果；(2)现有的锚杆预应力检测设备较少，且操作非常不便，既增加了工人的劳动强度和操作工序，又影响了矿方的经济效益；(3)在变形量较大或者矿压显现剧烈的巷道，仍然采用传统的普通锚杆，在矿压显现时，很大一部分锚杆因为超过其屈服载荷而被拉断，既失去了支护作用，影响了支护效果，又造成了资源浪费，增加了开采成本。基于此，现有预应力锚杆支护技术有待于进一步提高。

实用新型内容

针对现有技术中巷道围岩变形量大导致普通锚杆容易被拉断和锚杆预应力检测困难的技术问题，本实用新型提出了一种一体化控压、让压锚杆，其具体技术方案如下：

一体化控压、让压锚杆，包括锚杆体和托盘，此外还包括预应力监测弹簧、高强让压与控压弹簧和螺母，锚杆体的尾端具有螺纹；托盘、预应力监测弹簧、高强让压与控压弹簧和螺母由前向后顺序套置在锚杆体的尾端；螺母具有内螺纹，螺母与锚杆体的尾端之间采用螺纹连接；预应力监测弹簧的长度小于高强让压与控压弹簧的长度。

进一步，上述预应力监测弹簧的内径大于高强让压与控压弹簧的内径，预应力监测弹簧套置在高强让压与控压弹簧上。

本实用新型的优点是：

本实用新型在锚杆上设置预应力监测弹簧和高强让压与控压弹簧，预应力监测弹簧和高强让压与控压弹簧的强度可以根据现场情况进行设计。锚杆安装时，螺母在旋紧的过程中，压缩高强让压与控压弹簧，当高强让压与控压弹簧压缩到和预应力监测弹簧长度相同时，即螺母接触到预应力监测弹簧时，达到支护所要求的锚杆预紧力，方便施工人员现场操作。在矿压显现剧烈时，锚杆达到其屈服荷载，高强让压与控压弹簧开始工作主动让压，预应力监测弹簧协同工作，避免了锚杆被拉断的同时，很好的起到了支护作用。通过预应力监测弹簧和高强让压与控压弹簧的配合使用，使控压和让压两个复杂的工序变得简单、可视，简化了预紧力检测的工序，强化了变形量较大的巷道的支护效果。

附图说明

图1为本实用新型中一体化控压、让压锚杆的结构示意图；

其中，1-锚杆体，2-托盘，3-预应力监测弹簧，4-高强让压与控压弹簧，5-螺母，6-钻孔，7-锚固段。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

结合图1所示，一体化控压、让压锚杆，包括锚杆体1、托盘2、预应力监测弹簧3、高强让压与控压弹簧4、螺母5、钻孔6和锚固段7，锚固段7位于锚杆体1的前端。

锚杆体1的尾端具有螺纹。设置螺纹的锚杆体段处的直径大于锚杆体1其余部分的直径。托盘2、预应力监测弹簧3、高强让压与控压弹簧4和螺母5由前向后顺序套置在锚杆体1的尾端。螺母5上设有内螺纹，螺母5与锚杆体1的尾端之间采用螺纹连接，螺母5可以在锚杆体1的尾端上前后旋动。预应力监测弹簧3的长度小于高强让压与控压弹簧4的长度。

锚杆安装过程中，在锚杆体1的尾端旋动螺母5，当螺母5接触到预应力监测弹簧3时，即证明锚杆达到其安装预应力，方便现场操作工人直观的判断锚杆安装是否符合设计要求。在矿压显现剧烈时，高强让压与控压弹簧4主动让压，预应力监测弹簧3协同作用，避免因矿压突然增大而导致的锚杆被拉断而失去支护作用。预应力监测弹簧3和高强让压与控压弹簧4的配合使用，方便预应力的检测和锚杆主动让压，利于提高支护效率和支护效果，降低煤炭开采成本，同时为巷道变形较大的矿井安全生产提供保障。