[發明專利]一種錨索恒阻中聯裝置

有效

• 申請號: 201410854466.8
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104594929A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 馬占國;楊黨委;王宇;四旭飛;張帆
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所 32205
• 代理人: 華德明

技術領域

本發明涉及一種錨索恒阻中聯裝置，屬于井下巷道支護技術領域。

背景技術

隨著礦產資源開采深度的加大，地應力也在增加，深部高應力巷道的支護問題成為資源開采的關鍵技術之一。錨索施加預應力是錨索設計的重要的一環，它關系到錨索的支護質量和加固效果。現有技術中常采用三維錨索支護，在巷道表面煤巖沒有離層以前，在巷道圍巖表面同時主動形成徑向、切向、軸向三個方向的反向預緊力，以增強圍巖的整體抗壓強度，減少圍巖達到新的動態平衡狀態的時間，從而提高巷道圍巖的整體穩定性和承載能力，達到控制巷道的目的。在巷道頂板中部每三排錨桿布置一根或兩根錨索，錨索位于錨桿所在橫截面上，每根三維錨索巖壁外的部分，分成四股，其中兩股分別沿巷道軸線方向與相鄰錨索相連接，另外兩股分別沿巷道橫截面方向與巷道頂板上最外側的錨桿相連接。錨索與相鄰錨索的鋼絞線通過鎖具相連。

錨索的鋼絞線與其它相鄰錨固錨索的鋼絞線連接之前，需要預先用張拉裝置同時對各方向的鋼絞線進行預緊，達到設定預緊力后用鎖具鎖緊兩個相對拉緊的鋼絞線。但是預應力錨索在長期載荷作用下，由于灌漿材料的徐變，錨固段周圍巖體蠕變以及鋼絞線應力松弛等原因造成預應力損失，使錨索失去預緊效果，降低支護效果甚至帶來危險。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種錨索恒阻中聯裝置，在錨索連接前不需預緊裝置對錨索的鋼絞線進行預緊，而且可以動態調整錨索連接的預緊力，使之始終保持在恒拉力狀態，防止預應力失效。

為了實現上述目的所采用的技術方案：錨索恒阻中聯裝置，錨索末端的鋼絞線與相鄰錨索的鋼絞線分別通過鎖具連接在橫阻中聯裝置上，所述裝置包括缸筒、空心活塞桿和封油端蓋，所述空心活塞桿的內部設有鋼絞線連接板I，所述缸筒的外圓柱面設有鋼絞線連接板II，鋼絞線連接板I和鋼絞線連接板II上分別開有方向相反的錐形孔，錨索末端的鋼絞線通過鎖具固定在鋼絞線連接板I的錐形孔內，相鄰錨索的鋼絞線通過鎖具固定在鋼絞線連接板II的錐形孔內；

空心活塞桿的外圓柱面上設有活塞板，活塞板與缸筒的內壁之間具有密封元件，活塞板的端面上設有一個以上閥門安裝孔，安裝孔內安裝有恒壓閥，所述缸筒的底部設有油口I和油口II，兩個油口均與液壓泵相連；

封油端蓋分別安裝在缸筒的兩端，所述封油端蓋與缸筒、空心活塞桿相配合面上設有密封元件，空心活塞桿與封油端蓋之間、與缸筒之間均為滑動配合。

進一步的設計，油口II為進油口，油口I為回油口，所述恒壓閥為溢流閥。液壓泵通過油口II向缸筒內注入液壓油，液壓油推動活塞板移動，進而使活塞桿內的鋼絞線連接板I拉動鋼絞線直至達到所需預緊力。溢流閥設定的溢流壓力為錨索所需預緊力，當油壓超過所需預緊力時，液壓油通過溢流閥進行泄壓并通過油口I回流至油箱內。溢流閥可以防止預緊力過大拉斷鋼絞線。

進一步的設計，油口I為進油口，油口II為回油口，所述恒壓閥為液控單向閥。液壓油通過液控單向閥由活塞板的左側流入右側，單向閥具有反向截止功能，當油壓與錨索預緊力達到動態平衡時，停止注油；如果油壓超過預緊力時候，液控單向閥的控制油路使液壓油反向流動，當錨索松弛時，左側液壓油流向右側推動活塞板移動直至達到新的平衡。

優選的，液壓泵為電動液壓泵并與電機相連。電動液壓泵流量穩定均勻，易于控制。

更進一步的，缸筒的內壁上具有壓力傳感器，壓力傳感器將缸筒內部的液壓信號輸送至控制器，控制器通過控制伺服電機來控制液壓泵。壓力傳感器可以將缸筒內的油壓狀況輸送至外部控制器，工作人員可以在外接的顯示屏上進一步了解錨索的預緊狀況，防止預緊失效，同時可以通過控制器控制伺服電機來調節液壓泵流量。

所述溢流閥或液控單向閥為無線控制閥，溢流閥或液控單向閥上設有無線信號感應板、信號轉換器、與溢流閥或液控單向閥的壓力控制閥芯相連的壓力調節控制器，無線信號感應板接收控制器輸出的信號。控制器可以設置在礦井外，無線信號感應板接收控制器輸出的控制信號，信號轉換器將信號轉換為電信號并輸送至壓力調節控制器，壓力調節控制器通過改變溢流閥或液控單向閥的閥芯位置來改變溢流壓力或液控壓力，無需將本裝置拆卸即可設定本裝置的預緊力，以適應不同井下環境以及不同錨索連接需要。

所述溢流閥或液控單向閥上具有無線控制微型油泵。當缸筒內的壓力發生較小變化時，壓力傳感器將信號輸送至控制器，控制器可以通過無線控制微型油泵自動補油，無需外接的液壓泵進行補油；只有當內部油壓變化較大或者油損較多時，才需外接油箱和液壓泵進行補油，既節省了空間，同時方便控制。