[发明专利]矿用可伸缩吸能防冲粘滞阻尼锚杆及其支护方法

权利要求书

1.一种矿用可伸缩吸能防冲粘滞阻尼锚杆，由预紧螺母、托盘、吸能材料、锚杆体、垫板和让位缓冲吸能装置组成，其特征在于，所述的锚杆体由锚杆端头和锚杆主体组成，所述的预紧螺母、托盘、吸能材料和垫板安装在锚杆端头上；所述的让位缓冲吸能装置的构造是，在一个缓冲液压缸内依次设有下部滑动活塞、连杆活塞、上部滑动活塞，使缓冲液压缸依次间隔成A、B、C、D四个腔，缓冲液压缸内充满粘性液压油；下部滑动活塞、连杆活塞和上部滑动活塞均为刚体，而且均加工有3-4个阻尼孔，且相邻活塞上的阻尼孔不在一条直线上；下部滑动活塞和上部滑动活塞的周面均设有密封圈，保证与缓冲液压缸缸壁紧密接触；其中连杆活塞的连杆从上部滑动活塞和缓冲液压缸的上端面穿过，穿过后与锚杆主体连接在一起；缓冲液压缸的下端面再与锚杆端头的内端头连接，从而形成锚索整体。

2.如权利要求1所述的矿用可伸缩吸能防冲粘滞阻尼锚杆，其特征在于，在缓冲液压缸的上、下端分别设有垫片。

3.如权利要求1所述的矿用可伸缩吸能防冲粘滞阻尼锚杆，其特征在于，锚杆端头与缓冲液压缸的连接形式以及锚杆主体与连杆活塞的连接形式均为螺纹连接。

4.一种利用权利要求1-3任一所述的矿用可伸缩吸能防冲粘滞阻尼锚杆进行支护的方法，其特征在于：

第一步：选择与缓冲液压缸缸体相适应的钻头打钻孔，钻孔深度达到液压缸缸体的长度时，更换与锚杆主体适配孔径的钻头，继续打钻孔至锚索设计深度，然后将树脂锚固剂送入钻孔内的指定位置；

第二步：将本发明的锚杆组装成一体送入钻孔内，保证缓冲液压缸缸体完全进入钻孔，待树脂锚固剂固化后，再拧紧预紧螺母对其施加预紧力，安装完成；

第三步：当发生冲击地压冲击整个锚杆稳固岩层时，首先是缓冲液压缸实现恒阻式缓冲吸能，吸收一部分能量；在缓冲液压缸的内部，连杆活塞会向上运动，压缩C腔和D腔内的粘性液压油，当拉力达到设定值时，C腔内的液压油会流向B腔，实现恒阻缓冲；由于压缩速度大于C腔内液压油的流速，通过C腔压力对D腔压缩会进一步加大，当D腔与C腔内的压力差达到一定值时，D腔内的液压油会流向C腔，从而实现缓冲液压缸内部的二次缓冲，对整个装置及所锚固的岩层起到良好的保护作用；其次是吸能材料进行进一步缓冲，在冲击载荷作用下可以快速实现大幅度压缩变形让位，再次消耗和降低一部分冲击能量，经过两次对冲击能量的有效缓冲和消耗，从而起到减缓冲击载荷保护顶板的作用；

第四步：当冲击地压以波的形式回弹即对整个装置及顶板进行压缩时，锚杆主体相对固定，缓冲液压缸及其锚索端头整体向上运动，这时B腔和A腔内的液压油会被压缩；首先B腔内液压油压缩至设定压力值时，会向C腔流动，而B腔的流速小于压缩速度，通过B腔压力对A腔会进一步压缩，当B腔与A腔内的压力差达到一定值时，A腔内的液压油会流向B腔，实现液压缸内部的二次缓冲，对整个装置及顶板都能够起到良好的保护作用；

第五步：当再次发生冲击地压时，重复上述过程。