[发明专利]一种超级预应力支护装置及方法

说明书

本发明公开了一种超级预应力支护装置，所述装置包括底板、托盘夹具、送锚机构和张拉机构；所述底板上开有贯通底板上下表面的通孔，通孔直径大于锚索直径，底板上部固定连接第一升降杆，第一升降杆伸缩方向与通孔中轴线平行，所述第一升降杆上端固定连接托盘夹具；所述托盘夹具与托盘下表面形状相匹配，托盘夹具中轴线与通孔中轴线重合；所述底板上部还设有送锚机构，送锚机构与锚索相匹配，送锚机构中轴线与通孔重合；所述底板下部固定连接张拉机构，张拉机构与锚索相匹配，张拉机构中轴线与通孔重合。以解决现有技术的锚索支护装置工作效率较低的问题。

技术领域

本发明涉及巷道支护技术领域，尤其涉及一种超级预应力支护装置及方法。

背景技术

目前煤矿巷道支护使用的锚杆预应力为10kN~20kN，锚索的预应力为50kN~300kN，服务时长为2年左右。

随着采煤深度的逐年递增，深部巷道围岩稳定性表现出了与浅部围岩完全不同的差异，深部围岩表现出持续流动变形、极难支护的特征，传统的支护强度不能满足高应力条件下的巷道围岩稳定。而用于边坡大坝所使用的锚索的预应力900kN左右，服务时长能够达到100年~500年。如果能够将边坡大坝使用的锚索用于煤矿巷道支护，将会解决深部巷道围岩支护困难的问题。

但将边坡大坝使用的锚索用于深部巷道围岩支护会存在以下问题：

现有的锚索支护装置送锚、安装托盘和张拉都是分离的，每次做完一个动作都需要拆卸送锚装置和张拉装置，由于预应力在900kN的锚索托盘重量都较大，导致拆卸困难，再加上只能通过手动托举安装托盘，导致现有的巷道内的锚索支护装置工作效率较低。

发明内容

为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明的目的是提供一种超级预应力支护装置及方法。

本发明的技术方案是：一种超级预应力支护装置，所述装置包括底板、托盘夹具、送锚机构和张拉机构；

所述底板上开有贯通底板上下表面的通孔，通孔直径大于锚索直径，底板上部固定连接第一升降杆，第一升降杆伸缩方向与通孔中轴线平行，所述第一升降杆上端固定连接托盘夹具；

所述托盘夹具与托盘下表面形状相匹配，托盘夹具中轴线与通孔中轴线重合；

所述底板上部还设有送锚机构，送锚机构与锚索相匹配，送锚机构中轴线与通孔重合；

所述底板下部固定连接张拉机构，张拉机构与锚索相匹配，张拉机构中轴线与通孔重合。

具体地，所述托盘夹具为环状，托盘夹具的内径与托盘下表面突出部相匹配。

进一步地，所述托盘夹具上表面设有橡胶垫；

所述底板下表面设有第四升降杆，第四升降杆包括4个，4个第四升降杆分布在底板的四角处，第四升降杆的下端固定连接支撑盘，支撑盘下表面与第四升降杆长度方向垂直。

具体地，所述送锚机构包括控制器、位置反馈传感器、第二升降杆和锚索抓手；

所述第二升降杆包括两个，两个第二升降杆设置在通孔两侧，两个第二升降杆上端分别连接有锚索抓手，第二升降杆的伸缩方向与通孔中轴线平行，第二升降杆与控制器电连接；

所述位置反馈传感器设置在第二升降杆上，位置反馈传感器与控制器电连接。

具体地，所述锚索抓手包括轻触开关、支撑臂、弹片、第一活动杆、第二活动杆、第一夹块、第二夹块、步进电机、丝杆、滑块和控制臂；

所述支撑臂一端与第二升降杆上端固定连接，支撑臂与第二升降杆垂直，支撑臂上远离第二升降杆的上表面设有夹持转轴，转轴与第二升降杆平行；

第一活动杆与第二活动杆转动连接在夹持转轴上；