[发明专利]一种可增加锚索延伸性能的组合装置及安装方法

说明书

本发明公开一种可增加锚索延伸性能的组合装置及安装方法，该组合装置由T型套筒、螺旋弹簧、塑性套管组成，塑性套管套装于T型套筒柱形结构内且塑性套管外壁与T型套筒柱形结构内壁紧贴配合，螺旋弹簧套装于塑性套管内且塑性套管内壁与螺旋弹簧外侧紧贴配合，T型套筒的内径大于锚索锁具外径且小于锚索锁具外径的120%，以便锚索锁具可进入T型套筒。此种可增加锚索延伸性能的组合装置改变了传统锚索单独作用的工作状态，使锚索同时具备了高强度和高延伸性能的特性，该组合装置的长度可自由设计，以适应不同围岩变形量的要求，可解决大变形巷道中因锚索破断而引起的一系列支护问题。同时，该装置安装方便，成本低、工作持续稳定。

技术领域

本发明属于大变形巷道围岩控制技术领域，具体的说涉及一种可增加锚索延伸性能的组合装置及其安装方法。

背景技术

近年来，我国的煤矿开采技术呈现多元化、多层次的发展趋向。随着开采技术的发展，矿产资源的开采和生产效率逐年上升，矿井开采深度也在不断增加。与此同时，我们对巷道的支护也有了更高的要求。我们在工程技术上多采用锚索支护，即通过打入锚索以控制围岩变形，锚索支护对我们的生产效率与施工安全起到了至关重要的作用，但是随着地质条件不断复杂，锚索的许多弊端已经暴露出来，其中对我们影响较严重的问题就是传统锚索的标准延伸率不足3%，这使得锚索支护经常因延伸性能不佳而导致锚索破断，致使顶板事故频发。因此，提高锚索延伸率成了一个热点问题。本发明提供一种可增加锚索延伸性能的组合装置及安装方法，该组合装置可增加锚索延伸性能且成本低、安装方便、工作持续稳定，能解决上述因锚索延伸率不足而引起的一系列问题，保证了巷道锚索支护的安全可靠。

发明内容

本发明提供了一种可增加锚索延伸性能的组合装置及安装方法，该组合装置可提升锚索延伸性能，同时使锚索极限破断力满足工作要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

此种可增加锚索延伸性能的组合装置，由T型套筒、螺旋弹簧、塑性套管装置组成，塑性套管套装于T型套筒柱形结构内且塑性套管外壁与T型套筒柱形结构内壁紧贴配合，螺旋弹簧套装于塑性套管内且塑性套管内壁与螺旋弹簧外侧紧贴配合，T型套筒的内径大于锚索锁具外径且小于锚索锁具外径120%，以便锚索锁具可进入T型套筒，进而间接增加锚索的延伸性能。

此种可增加锚索延伸性能的组合装置，塑性套管厚度与塑性套管材质刚度、螺旋弹簧的力学参数相匹配，在螺旋弹簧压缩过程中，螺旋弹簧自身最大压缩阻力、塑性套管约束螺旋弹簧径向变形而使螺旋弹簧升高的压缩阻力、塑性套管约束螺旋弹簧轴向变形而升高的压缩阻力等三种压缩阻力的总和不小于锚索破断力的80%。具体实施时，首先，选择劲度系数较高的螺旋弹簧，根据螺旋弹簧外径尺寸，确定塑性套管内径；其次，选择一定刚度的塑性套管材质，通过调整塑性套管厚度，实现对螺旋弹簧径向和轴向变形的约束，进而确定所述三种压缩力的总和。

此种可增加锚索延伸性能的组合装置，螺旋弹簧的长度不小于T型套筒高度，螺旋弹簧内径大于锚索直径且小于锚索锁具外径，锚索锁具紧固完成后，螺旋弹簧的长度等于T形套筒的高度。整套组合装置通过锚索锁具紧固形成紧密连接结构。T型套筒包括T型套筒柱形结构、T型套筒底部托盘结构，T型套筒柱形结构与T型套筒底部托盘结构之间采用刚性连接，T型套筒柱形结构上部设有阻挡螺旋弹簧的阻挡结构，阻挡结构留有可供锚索穿过的圆孔。其阻挡结构通过阻碍螺旋弹簧向上运动以达到螺旋弹簧与锚索锁具相互作用的目的。

此种可增加锚索延伸性能的组合装置，其安装方法步骤如下：

步骤一，在巷道围岩进行钻孔和浅部扩孔，浅部扩孔直径不小于T型套筒外径，浅部扩孔深度不小于T型套筒高度；

步骤二，将锚索送入钻孔并进行树脂锚固；

步骤三，待树脂锚固完成后，依次将T型套筒、塑性套管、螺旋弹簧套在锚索上并送入浅部扩孔处；

步骤四，安装锚索锁具并进行张拉，待锚索锁具与T型套筒底部托盘结构平齐时张拉结束，T型套筒、塑性套管、螺旋弹簧通过锚索锁具构成紧密连接结构，并使得T型套筒底部托盘结构紧贴巷道围岩。