[發明專利]一種礦山加固用高預應力大延伸率恒阻變形讓壓防沖錨索及其工作過程

在審

• 申請號: 201410689948.2
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104727837A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 代進;張海峰
• 申請（專利權）人: 山東海天能源有限公司;代進
• 主分類號: E21D21/02
• 分類號: E21D21/02
• 代理公司: 泰安市泰昌專利事務所 37207
• 代理人: 高強

技術領域

本發明涉及一種錨索，具體是一種鋼絲捻制的帶有空心籠體的礦山加固用高預應力大延伸率恒阻變形讓壓防沖錨索。

背景技術??????????????????????????????????????

現行煤礦普遍采用錨索支護巷道圍巖。運用的原理主要是用錨索懸吊住已脫離母體頂板的離層巖塊，防止巷道表層的巖層垮落。但，有時錨索懸吊范圍內有軟弱破碎的巖層，當這些巖層受擾動載荷影響或長期受載失去強度后，將產生碎脹變形，給正常工作的錨索增加載荷，如果這種現象持續發生，累積在錨索上的載荷將超過錨索的極限強度，最終使支護結構失去支護作用。

研究發現，當錨索在軟巖大變形巷道圍巖中使用時，初錨力較小時，巷道圍巖中的碎脹變形量將變得非常大，一方面縮小了巷道斷面的使用率，另一方面錨索的強度也承受不了圍巖碎脹帶來的強大的載荷。只有在錨索初裝時就提供較強大的預應力，才能控制巷道圍巖產生巨大的變形。

但是，目前采用的錨索在高應力狀態下的延伸率不足，錨索初裝力提高后，就減少了錨索強度的富裕量，對巷道圍巖碎脹載荷的適應性就降低了，很容易被拉斷，進而整個失去了對巷道的支護。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種礦山加固用高預應力大延伸率恒阻變形讓壓防沖錨索及其工作過程，本發明創造在錨索上設置讓壓籠體有效釋放了巖層壓力。

為達到上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種礦山加固用高預應力大延伸率恒阻變形讓壓防沖錨索，包括錨索主體，?沿上述錨索主體方向間隔設有多個空心的讓壓籠體結構，該讓壓籠體結構與主體結構為鋼絲連續編制的一體構件，其中讓壓籠體段直徑大于主體結構段。

進一步的，所述空心的讓壓籠體結構內填充有可塑性高分子充填體。

一種讓壓式錨索緊固方法：

在錨索主體上設置讓壓籠體結構，用錨固劑將錨索主體的頭部粘結在錨索孔的孔底，錨固劑外側暴露在錨索孔中的讓壓籠體的空腔內充填可塑性高分子充填體，用錨索托盤和鎖具將錨索尾部固定在錨索孔口外的巷道表面，在錨索鎖具外側進行錨索牽拉固定。

進一步的，所述的錨索為鋼絲捻制，讓壓籠體為鋼絲捻制的空心籠體。

進一步的，所述錨索位于粘結劑部分的讓壓籠體的空腔中充填滿錨固劑。

一種讓壓錨索的工作過程：

當錨索主體結構正常對圍巖實施錨固時，在圍巖巖層反力的作用下，錨索主體承受沿著長度方向的拉力，在該拉力的作用下，錨索讓壓籠體的鋼絲升角將增大，有壓入充填體的趨勢；相反，充填體對錨索也提供了向外的反撐力，以保持讓壓籠體形狀保持不變；當圍巖的碎脹變形較大，錨索主體結構載荷增加到臨近強度極限時，充填體將首先產生塑性變形或破壞，使得讓壓籠體鋼絲向內收縮，增長了錨索的長度，也就卸掉了該次圍巖變形在錨索體結構上增加的載荷。

進一步的，在錨索安裝時，將錨索主體結構的初錨力提高到錨索對充填體的擠壓力正好與充填體的抗壓入強度持平的程度，這樣錨索工作一開始就進入到高預應力狀態，有利于對巷道圍巖的支護。

本發明的工作原理以及有益效果表現在：

本發明與傳統方法的主要不同是，在錨索鋼絲中設置讓壓籠體，將籠體結構的鋼絲升角減小，在籠體中充填可塑性高分子材料，在高分子充填體的支撐下，錨索初裝時可以進行高預應力安裝，錨索的籠形結構不會發生變形。當圍巖的變形較大，錨索載荷增加時，錨索絲的強度將臨近極限，此時，可塑性高分子材料將首先產生塑性變形，使得籠形結構絲壓入其中，增大了絲的升角，增長了錨索的長度，也就卸掉了該次圍巖變形在錨索上增加的載荷。錨索的卸壓過程如此往復地在塑性圍巖巷道和大變形巷道中發生，但頻度依次減小，最后達到平衡。從變形強烈到變形平衡，錨索始終處于高預應力、恒阻變形工作狀態，巷道圍巖也一直處于有效的控制狀態中。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖；

圖1為本發明創造錨索結構示意圖；

1-錨索主體結構；2-錨索托盤；3-錨索鎖頭；4-錨索鎖頭夾具；5-錨索籠體結構；6-錨索籠體結構空腔中充填體；7-錨索頭部錨固劑；8-錨索孔。

具體實施方式

下面未述及的相關技術內容均可采用或借鑒現有技術。