[发明专利]一种高强稳阻可卸压回收锚杆及围岩变形监测方法

权利要求书

1.一种高强稳阻可卸压回收锚杆，包括杆体、套管、止滑套、卡位环、内螺母、以及托盘和外螺母；所述托盘套装在套管上，外螺母旋入喇叭口端的套管外壁的螺纹上其特征是：所述杆体的一端带有一段螺纹；所述套管内壁中设置有部分长度的斜面，呈向外的喇叭口状；套管的外壁在位于喇叭口端带有一段螺纹；所述卡位环外周设钢珠套，钢珠套中布设钢珠；所述托盘的中心设圆孔；所述的套管套装在杆体的螺纹一端，喇叭口向外；所述止滑套设在套管进入杆体一端的内壁中，所述卡位环穿入杆体装入套管中，内螺母旋入杆体螺纹段并压紧卡位环，使卡位环上的钢珠抵靠在喇叭口底部；所述套管、杆体和钢珠三者之间的材料硬度、屈服极限和强度极限依次为，杆体最小，套管居中，钢珠最大。

2.一种使用权利要求1所述的高强稳阻可卸压回收锚杆的围岩变形监测方法，其特征是：所述的高强稳阻可卸压回收锚杆围岩，在围岩变形过程中，按照设定的时间间隔测量套管与杆体之间的相对位移量，该相对位移量即是被监测围岩的轴向变形量；具体步骤如下：

a. 高强稳阻可卸压回收锚杆的安装：首先，在巷道围岩中打钻孔，然后将配置好的杆体插入钻孔中，利用锚固剂对其进行锚同，形成锚固段；接着，将套管插入杆体内，将卡位环放置在抵靠斜面处，固定杆体与套管的位置；之后，将内螺母拧紧，使得卡位环将钢珠固定在抵靠斜面上；最后，利用机械张拉装置，抵住托盘，并将套管往外拉，使卡位环、杆体和套管卡紧，将外螺母拧在套管的螺纹上，使外螺母紧靠托盘，利用外螺母与顶靠在围岩上的托盘对高强稳阻可卸压回收锚杆施加预紧力；

b.当围岩在小变形或者有变形的趋势时，套管、钢珠和杆体三者之间的接触力小，不足以使得杆体产生塑性屈服；随着围岩进一步变形，三者之间的接触力不断增大，当达到杆体的服极限时，在钢珠与外套管壁接触处将发生塑性破坏，杆体在塑性变形阶段提供稳定的支护力，实现稳阻可延伸支护；

c. 当巷道围岩发生大变形时，施加到套管上的外力增大，使得杆体、钢珠和套管三者之间的挤压力增加，当大于杆体屈服极限时，因为杆体的屈服极限最小，套管管壁内侧与钢珠接触处首先进入塑性破坏状态，钢珠会嵌入杆体，产生的接触力在轴向方向上抵抗围岩变形；

d.随着钢珠嵌入杆体的深度不断增大，套管与钢珠的相对运动到达套管抵靠斜面终点后，钢珠会联入杆体的深度将保持不变，使高强稳阻可卸压回收锚杆进入稳阻吸能支护状态，从而实现稳阻支护状态；稳压支护的行程由止滑套和内螺母之间的安装距离所决定，因此，根据不同矿区、不同巷道围岩变形的不同要求，调整稳阻支护的行程；

e.在围岩变形过程中，按照设定的时间间隔，利用直尺测量套管与杆体之间的相对位移反映出围岩的轴向变形，从而实现围岩变形的监测；

f.围岩变形结束后，将外螺母松开，利用机械工具，将托盘松开，同时往围岩内部敲击套管，使套管与杆体和卡位环松开，将套管取出可进行重复利用。