[实用新型]深部巷道大扭矩顶板高预应力锚杆安装机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种深部巷道大扭矩顶板高预应力锚杆安装机，尤其适用于矿山巷道顶板高预应力树脂锚杆的安装。

背景技术

随着煤矿开采深度的不断增加，巷道围岩应力也不断增大，导致巷道破坏严重，返修率高，严重制约了矿井的安全生产和经济效益提高。科学研究和生产实践表明，提高锚杆的预紧力是保证巷道围岩稳定、减少巷道返修和维持巷道有效断面的有力措施，尤其是巷道顶板锚杆，其预紧力达到60～70kN时，可有效控制顶板离层。

而目前我国煤矿锚杆安装机具的扭矩一般不超过150Nm，导致锚杆的预紧力大多在20kN以下，不能实现有效地主动支护，也无法满足深部巷道围岩稳定对锚杆预紧力的要求，这也是目前我国深部巷道破坏严重、返修率高的主要原因。因此，提高锚杆安装机具的扭矩，使锚杆在安装初期获得较高的预紧力，是目前生产技术装备条件下提高锚杆施工质量，有效发挥锚杆主动支护效能的关键。

目前我国煤矿深部巷道顶板锚杆安装多采用锚杆钻机，配套扭矩扳手、扭矩放大器等工具施加预紧力。锚杆钻机的工作扭矩小，给锚杆提供的安装预紧力也很小，一般小于30kN，因此需要借助扭矩放大器或扭矩扳手来施加更大的预紧力，而扭矩放大器、扭矩扳手为人工操作，不仅需要搭设脚手架，而且对作业空间也有较高的要求，由于巷道顶板多为曲面形状，不利于扭矩放大器展开工作，加上工人操作时的不到位，致使提高锚杆预紧力的最后一道措施不能完全落实，最终导致锚杆的安装质量无法达到设计要求。这已成为目前深部巷道预应力锚杆支护面临的最大问题。

国外矿井锚杆安装主要采用大功率锚杆台车，所提供的锚杆安装扭矩可达近600Nm，远远高出我国锚杆安装机具的施工扭矩。如果从国外进口，则购置成本和使用维护成本都很大。

发明内容

本实用新型的目的是克服已有技术中的不足，提供一种结构简单、操作方便、使用效率高、经济实用的能满足常规高度巷道顶板高预紧力锚杆安装的施工机具。

为实现上述目的，本实用新型的深部巷道大扭矩顶板高预应力锚杆安装机，包括可伸缩气腿，在所述可伸缩气腿的顶部经法兰盘连接有扭矩达1100Nm的大扭矩气动扳手，在可伸缩气腿的外壁上设有手持操作柄，手持操作柄的上部设有将其固定的卡块，手持操作柄上设有控制可伸缩气腿升降的按钮和开启和关闭大扭矩气动扳手的按钮。

所述手持操作柄通过固定在法兰盘上的卡块为矩形环状或环形。

有益效果：本实用新型针对我国煤矿深部巷道预应力锚杆支护施工过程中存在问题，以安全、高效、简单、经济、实用为出发点，结合我国锚杆施工机具的现状和矿井巷道顶板锚杆安装的作业环境特点，研制了大扭矩巷道顶板高预应力锚杆安装机，从根本上改变了我国目前顶板锚杆安装预紧力小、安装质量差、锚杆支护效果不好的现状。能大幅度提高顶板锚杆的预紧力，提高锚杆施工效率，显著提高锚杆施工质量，从而使预应力锚杆主动支护的效能得以充分实现。与现有的锚杆安装机具相比，主要优点有：

1）以目前煤矿井下0.6～0.8MPa压风为动力源，动力供应简单；

2）锚杆安装施工中无须搭设脚手架，机具的工作高度可通过气腿调节，操作简单、方便，作业人员无须登高作业，利于安全；

3）机具的安装扭矩可通过设置控制机构上的控制按钮进行调节，能满足不同预紧力锚杆对安装扭矩的需要；

4）机具的安装扭矩大，约为1100Nm，能满足目前深部巷道高预紧力锚杆对机具安装扭矩的要求，能显著提高锚杆的安装质量；

5）高扭矩的提供由机具提供，无需人工施加，工人劳动强度低；

6）无需其他配套设备或工具，能适应各种形式的巷道顶板条件；

7）机具体积小、重量轻，操作简单，易于维护。

图面说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1—大扭矩气动扳手，2—可伸缩气腿，3—手持操作柄，4—法兰盘，5—按钮，6—进气口，7卡块。

具体实施方式

    下面结合附图对实用新型的一个实施例作进一步的描述：

本实用新型的深部巷道大扭矩顶板高预应力锚杆安装机主要由大扭矩气动扳手1、可伸缩气腿2、手持操作柄3构成，所述的可伸缩气腿2顶部经法兰盘4连接有扭矩达1100Nm的大扭矩气动扳手1，在法兰盘4位置设置了手持操作柄3，操作柄3通过卡块7与机具连接，手持操作柄3为一矩形环状结构，也可为环形，是人工操作机具的把手，操作柄3可绕卡块7自由转动，方便机具升降和角度调整。手持操作柄3上设有控制开启和关闭大扭矩气动扳手的按钮以及控制可伸缩气腿升降的按钮。工作时，将本安装机放置在巷道底板上适当位置，将安装机的进气口与煤矿井下压风管路连接，操作人员双手抓住手持操作柄3稳住机具，开启按钮5使机具通过可伸缩气腿2的伸长达到需要高度和位置，并使大扭矩扳手端部套筒与锚杆螺母结合，然后开启气动扳手1启动按钮，大扭矩扳手开始工作，旋钮锚杆螺母使之达到设计的预紧力，最后关闭进气开关，机具在自重作用下降落，从而完成安装高预应力锚杆的安装。