[發明專利]礦用可伸縮吸能防沖粘滯阻尼錨桿及其支護方法

有效

• 申請號: 201310566306.9
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN103573279A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 寧建國;孫赑;譚云亮;王俊
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00;E21D20/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 段毅凡

1.一種礦用可伸縮吸能防沖粘滯阻尼錨桿，由預緊螺母、托盤、吸能材料、錨桿體、墊板和讓位緩沖吸能裝置組成，其特征在于，所述的錨桿體由錨桿端頭和錨桿主體組成，所述的預緊螺母、托盤、吸能材料和墊板安裝在錨桿端頭上；所述的讓位緩沖吸能裝置的構造是，在一個緩沖液壓缸內依次設有下部滑動活塞、連桿活塞、上部滑動活塞，使緩沖液壓缸依次間隔成A、B、C、D四個腔，緩沖液壓缸內充滿粘性液壓油；下部滑動活塞、連桿活塞和上部滑動活塞均為剛體，而且均加工有3-4個阻尼孔，且相鄰活塞上的阻尼孔不在一條直線上；下部滑動活塞和上部滑動活塞的周面均設有密封圈，保證與緩沖液壓缸缸壁緊密接觸；其中連桿活塞的連桿從上部滑動活塞和緩沖液壓缸的上端面穿過，穿過后與錨桿主體連接在一起；緩沖液壓缸的下端面再與錨桿端頭的內端頭連接，從而形成錨索整體。

2.如權利要求1所述的礦用可伸縮吸能防沖粘滯阻尼錨桿，其特征在于，在緩沖液壓缸的上、下端分別設有墊片。

3.如權利要求1所述的礦用可伸縮吸能防沖粘滯阻尼錨桿，其特征在于，錨桿端頭與緩沖液壓缸的連接形式以及錨桿主體與連桿活塞的連接形式均為螺紋連接。

4.一種利用權利要求1-3任一所述的礦用可伸縮吸能防沖粘滯阻尼錨桿進行支護的方法，其特征在于：

第一步：選擇與緩沖液壓缸缸體相適應的鉆頭打鉆孔，鉆孔深度達到液壓缸缸體的長度時，更換與錨桿主體適配孔徑的鉆頭，繼續打鉆孔至錨索設計深度，然后將樹脂錨固劑送入鉆孔內的指定位置；

第二步：將本發明的錨桿組裝成一體送入鉆孔內，保證緩沖液壓缸缸體完全進入鉆孔，待樹脂錨固劑固化后，再擰緊預緊螺母對其施加預緊力，安裝完成；

第三步：當發生沖擊地壓沖擊整個錨桿穩固巖層時，首先是緩沖液壓缸實現恒阻式緩沖吸能，吸收一部分能量；在緩沖液壓缸的內部，連桿活塞會向上運動，壓縮C腔和D腔內的粘性液壓油，當拉力達到設定值時，C腔內的液壓油會流向B腔，實現恒阻緩沖；由于壓縮速度大于C腔內液壓油的流速，通過C腔壓力對D腔壓縮會進一步加大，當D腔與C腔內的壓力差達到一定值時，D腔內的液壓油會流向C腔，從而實現緩沖液壓缸內部的二次緩沖，對整個裝置及所錨固的巖層起到良好的保護作用；其次是吸能材料進行進一步緩沖，在沖擊載荷作用下可以快速實現大幅度壓縮變形讓位，再次消耗和降低一部分沖擊能量，經過兩次對沖擊能量的有效緩沖和消耗，從而起到減緩沖擊載荷保護頂板的作用；

第四步：當沖擊地壓以波的形式回彈即對整個裝置及頂板進行壓縮時，錨桿主體相對固定，緩沖液壓缸及其錨索端頭整體向上運動，這時B腔和A腔內的液壓油會被壓縮；首先B腔內液壓油壓縮至設定壓力值時，會向C腔流動，而B腔的流速小于壓縮速度，通過B腔壓力對A腔會進一步壓縮，當B腔與A腔內的壓力差達到一定值時，A腔內的液壓油會流向B腔，實現液壓缸內部的二次緩沖，對整個裝置及頂板都能夠起到良好的保護作用；

第五步：當再次發生沖擊地壓時，重復上述過程。