[发明专利]一种大变形高恒阻临空小煤柱T型对拉锚索

说明书

本发明公开了一种大变形高恒阻临空小煤柱T型对拉锚索，设置于小煤柱上，包括T型固定盘、高阻器、圆台拉头、钢绞线、托盘和螺母，小煤柱上设有通孔，高阻器穿设于通孔内，T型固定盘的后端由小煤柱的前端伸入通孔内，且其后端连接于高阻器的前端，圆台拉头嵌设于高阻器的内部，钢绞线的前端连接于圆台拉头的后端，T型固定盘和托盘通过钢绞线和螺母分别被紧压在小煤柱的前端面和后端面上。本发明中高阻器不仅可以使圆台拉头在滑移过程中始终受到高恒阻力，而且可以为圆台拉头提供足够的滑移量，从而可以自适应小煤柱的大变形，进而可以实现先主动让压、后高强度和大变形的控制预掘两巷工况下的临空小煤柱破坏失稳的功能。

技术领域

本发明涉及采煤技术领域，更具体地说是涉及一种大变形高恒阻临空小煤柱T型对拉锚索。

背景技术

煤矿工作面为了避免相邻工作面相互干扰，一般预留一定宽度的煤柱用于隔离相邻采空区。然而，宽煤柱的留设将造成矿井资源浪费、减少矿井的服务年限。为了减少煤炭损失，提高回收率，国内外学者提出小煤柱开采技术。小煤柱开采技术大幅度的减少了相邻工作面的保护煤柱尺寸，不仅提高了资源回收率，而且巷道处于围岩应力降低区内，易于维护，因此被广泛采用。但是，在小煤柱开采技术中，当采用预掘两巷方式解决工作面接替紧张问题时，工作面的临空煤柱将受到两次采动影响，出现煤柱大变形，随后发生破坏失稳现象。

为了控制预掘两巷下的临空煤柱破坏失稳，一般在煤柱内布置对拉锚索，然而目前采用的传统对拉锚索不但变形量小，而且难以适应开采全周期下多次扰动的临空煤柱变形，出现对拉锚索断裂，甚至发生飞溅伤人事故。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种大变形高恒阻临空小煤柱T型对拉锚索，目的就是为了解决现有技术中存在的问题。

为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：

一种大变形高恒阻临空小煤柱T型对拉锚索，设置于小煤柱上，包括：T型固定盘、高阻器、圆台拉头、钢绞线、托盘和螺母；所述小煤柱上设有通孔；所述高阻器穿设于所述通孔内；所述T型固定盘的后端由所述小煤柱的前端伸入所述通孔内，且其后端连接于所述高阻器的前端；所述圆台拉头嵌设于所述高阻器的内部；所述钢绞线的前端连接于所述圆台拉头的后端；所述T型固定盘和所述托盘通过所述钢绞线和所述螺母分别被紧压在所述小煤柱的前端面和后端面上。

优选地，所述钢绞线的后端设有外螺纹部；所述螺母螺纹连接于所述外螺纹部；所述螺母的前端抵接于所述托盘的后端。

优选地，所述高阻器的长度L与小煤柱的垂直应力σ_y和小煤柱的宽度L₁相关：当0σ_y≤15MPa时，L为(0.3～0.4)L₁；当15MPaσ_y≤30MPa时，L为0.45L₁；当σ_y30MPa时，L为0.5L₁。

优选地，所述T型固定盘后端的直径d₂与高阻器的内径d和侧壁厚度h₀相关：d₂＝0.6(d+h₀)。

优选地，所述高阻器的前端厚度L₀与该大变形高恒阻临空小煤柱T型对拉锚索的预紧力F相关：L₀≥3Fh/40F₀，式中h＝1mm，F₀＝1kN。

优选地，所述高阻器的内径d与小煤柱7的埋深和小煤柱的宽度L₁相关：当小煤柱的埋深500m，或者L₁12m时，d＝22mm；当小煤柱的埋深≤500m，0L₁≤7.5m时，d＝17.8mm；当小煤柱的埋深≤500m，7.5mL₁≤12m时，d＝19mm。