[发明专利]协调变形让压吸能锚杆

说明书

本发明公开了一种协调变形让压吸能锚杆，包括杆体、套设于杆体的外周壁的上托盘与下托盘、设置于上托盘与下托盘之间的缓冲弹簧、以及对称设置于上托盘与下托盘之间的两组协调变形机构，协调变形机构包括于同一竖直面内独立转动的上转动件与下转动件、以及分别干涉上转动件与下转动件转动状态的两组开关组件，上转动件与下转动件转动靠近形成刚性状态或转动分离形成柔性状态。通过上述方式，本发明结构简单，通过设置缓冲弹簧与协调变形机构，能够在围岩变形较小时形成柔性支护，在围岩变形较大时形成刚性支护，可以很好的适用于大变形巷道以及存在强烈扰动的巷道，且在使用完成后能够解除刚性结构，从而将锚杆快速回收。

技术领域

本发明涉及矿井支护技术领域，特别是涉及一种协调变形让压吸能锚杆。

背景技术

锚杆作为一种地下工程常用的支护结构，能够对围岩等结构起到很好的支护作用，有效保证矿山的安全开采。但是，对于一些高压、高应力或者存在强烈的开采扰动等复杂的地理环境，岩体容易出现形变量波动较大等问题。传统的刚性支护极易破坏，而柔性支护无法提供足够的支护力，无法有效控制变形，并不适用于深井开采高应力巷道。

现有的技术提供了一种大变形恒阻周期性让压锚杆，包括锚杆杆体、套筒、弹性壳、环形锁具、楔子、橡胶垫、垫板和螺母，锚杆杆体包括普通锚杆杆体段、波纹状表面杆体段，波纹状表面杆体段端头设有一个矩形楔槽，套筒包括空心套筒段和实心段，在空心套筒段左右两边有一对称的缝槽，实心段端头的外表面上加工有外螺纹，空心套筒段套在锚杆波纹状表面杆体段，空心套筒段外侧套装有环形弹性壳，环形弹性壳上设有环形锁具，套筒实心段与垫板之间设有橡胶垫，并用螺母将垫板固定于套筒实心段端头。这种让压锚杆虽然可以实现瞬间的大变形而不破坏锚杆的整体结构，使锚杆仍具有承载能力，但是其只适用于短时间的大冲击变形，并不能在长期高压变形下保持锚杆的结构强度，且这种让压锚杆回收困难。

因此，设计一种结构简单、让压效果好、具有柔性状态与刚性状态、能够适应于长期大冲击变形环境、方便回收的协调变形让压吸能锚杆就很有必要。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种协调变形让压吸能锚杆，通过设置缓冲弹簧与协调变形机构，能够在围岩变形较小时形成柔性支护，在围岩变形较大时形成刚性支护，可以很好的适用于大变形巷道以及存在强烈扰动的巷道，且在使用完成后能够解除刚性结构，从而将锚杆快速回收。

为实现上述的目的，本发明采用的技术方案是：

一种协调变形让压吸能锚杆，包括杆体、套设于所述杆体的外周壁的上托盘与下托盘、设置于所述上托盘与下托盘之间的缓冲弹簧、以及对称设置于所述上托盘与下托盘之间的两组协调变形机构，所述协调变形机构包括于同一竖直面内独立转动的上转动件与下转动件、以及分别干涉所述上转动件与所述下转动件转动状态的两组开关组件，所述上转动件与所述下转动件转动靠近形成刚性状态或转动分离形成柔性状态。

进一步的，所述下托盘设置于所述杆体的底部，并在所述下托盘的底端设置有与所述杆体固定连接的限位件，所述上托盘设置于所述下托盘的上方，并与所述杆体滑动连接。

进一步的，所述缓冲弹簧套设于所述杆体的外侧，并与所述杆体同轴设置，所述缓冲弹簧的上端与所述上托盘连接，所述缓冲弹簧的下端与所述下托盘连接。

进一步的，两组所述协调变形机构对称设置于所述杆体的两侧，所述两组开关组件分别设置于所述上托盘的底端与所述下托盘的顶端，并沿同一竖直方向设置。

进一步的，所述开关组件包括与所述上托盘或下托盘连接的筒身、容纳于所述筒身内的滑动件、设置于所述滑动件的上方并与所述滑动件同轴设置的驱动件、以及两端分别与所述滑动件与所述驱动件连接的开关弹簧，所述滑动件的顶端穿过所述筒身，并在其外周壁上设置有挡片。

进一步的，所述筒身的外周壁上设置有限位片，所述挡片与所述限位片之间恰好供所述上转动件或下转动件容纳。