[发明专利]一种具有施加预紧力功能的稳阻吸能玻璃钢锚杆

说明书

本发明公开了一种具有施加预紧力功能的稳阻吸能玻璃钢锚杆，其杆体为玻璃钢杆体。套管一端内壁为喇叭口，外壁为螺纹段。卡位环的外圆周均匀设置若干钢珠，用于所述杆体与套管的卡合。所述托盘盘面中心为圆孔，圆孔的直径与套管的外径适配。构件的装配关系：套管套装于杆体的后端，喇叭口向后；所述卡位环套入杆体后端并置于套管的喇叭口内；内螺母旋入杆体的螺纹中；所述托盘套套在套管上，所述外螺母旋入套管外壁的螺纹中。所述套管喇叭口的反向一端设置止滑套。本发明利用托盘与外螺母，为该锚杆提供任意预紧力。套管、卡位环和玻璃钢杆体组成的机械结构，能够在设定杆体抗拉强度80%左右的稳定阻力下实现较大行程的稳阻可延伸支护。

技术领域

本发明涉及一种煤矿巷道煤帮支护中的玻璃钢锚杆，尤其是一种具有施加预紧力功能的稳阻吸能玻璃钢锚杆。

背景技术

针对煤矿深部开采与高强开采的现状及未来发展趋势，传统的锚杆支护已经不能满足“三高一扰动”以及“大断面巷道”所带来的支护难题。因此，“高强稳阻吸能”锚杆近年来得到了大力发展。同时，考虑到预紧力对于增强巷道围岩整体稳定性、减少围岩拉应力区具有重要作用，因此，发展可施加预紧力的高强稳阻吸能锚杆很有必要。

综采工作面煤帮侧锚杆支护工艺不仅需要强度高来保持煤壁稳定，同时需要快速便捷的安装与拆卸来适应“高产高效”的回采速度。因此，玻璃杆锚杆因其高强（可以达到与常规钢锚杆的强度要求）、在安装后无需拆卸（玻璃钢杆体的材料为纤维强化塑料）的特点，在采煤工作面支护中得到大力应用。但是常规玻璃钢材料的延展性（2%左右）非常差，不像钢材有较好的塑性变形能力（16%左右）。所以常规玻璃钢锚杆由于延展性差而容易发生断裂失效，降低了工作面煤壁的支护质量。此外，煤帮在回采阶段受到动载作用下，易发生动力型失稳灾害，常规玻璃钢锚杆更容易发生破坏。

发明内容

本发明目的是，客服现有技术存在的缺陷，提供一种具有施加预紧力功能的稳阻吸能玻璃钢锚杆，在保证支护强度的前提下，提高玻璃钢锚杆的延展性。

本发明具有施加预紧力功能的稳阻吸能玻璃钢锚杆，由杆体、套管、卡位环、内螺母、托盘与外螺母等构件组成。其特征是：

所述杆体为玻璃钢杆体，杆体后端（使用状态时，伸入到锚孔底部的为前端）为螺纹段；所述套管一端内壁为喇叭口，外壁为螺纹段；所述卡位环的外圆周均匀设置若干钢珠，用于所述杆体与套管的卡合；所述托盘盘面中心为圆孔，圆孔的直径与套管的外径适配。所述托盘与外螺母配合用于锚杆对围岩施加预紧力。所述套管、托盘、外螺母以及钢珠均为金属材质，所述卡位环的钢珠的硬度、强度极限和屈服极限分别大于套管和杆体的对应值；套管的硬度、强度极限和屈服极限大于杆体的硬度、强度极限和屈服极限。

上述构件的装配关系：所述套管套装于杆体的后端，喇叭口向后；所述卡位环套入杆体后端并置于套管的喇叭口内；内螺母旋入杆体的螺纹中；所述托盘套套在套管上，所述外螺母旋入套管外壁的螺纹中。

所述套管喇叭口的反向一端设置止滑套；止滑套与内螺母配合，用于在稳阻吸能支护行程结束时二者相抵靠，防止杆体与托盘相脱离，此时稳阻吸能玻璃钢锚杆的支护功能与常规玻璃钢锚杆相同。