[發(fā)明專利]一種可監(jiān)測(cè)托錨力的抗高沖擊錨桿托盤(pán)及其使用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811575356.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109372563A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 單梁;王凱;周臣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E21D21/00
• 分類(lèi)號(hào): E21D21/00;E21D21/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種可監(jiān)測(cè)托錨力的抗高沖擊錨桿托盤(pán)，包括圓柱形的螺紋錨桿，螺紋錨桿可裝配托盤(pán)底座，底座分為簡(jiǎn)單抗沖擊底座和監(jiān)測(cè)底座兩種，簡(jiǎn)單抗沖擊底座與減沖裝置連接，減沖裝置內(nèi)設(shè)有高強(qiáng)彈簧和減沖外殼以及固定螺母；監(jiān)測(cè)底座可與監(jiān)測(cè)上托盤(pán)相連接，監(jiān)測(cè)上托盤(pán)上有承壓柱，承壓柱上安裝有應(yīng)變片，承壓柱底部連接有分壓盤(pán)，通過(guò)分壓盤(pán)與底座相連，監(jiān)測(cè)底座側(cè)壁設(shè)有應(yīng)力顯示屏，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)托盤(pán)應(yīng)力；簡(jiǎn)單抗沖擊底座可與監(jiān)測(cè)底座一起配套使用。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、構(gòu)思新穎、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且便于操作，通過(guò)監(jiān)測(cè)底座實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)托錨力，防止錨桿失效，同時(shí)設(shè)有簡(jiǎn)單抗沖擊底座，可以抵抗外部沖擊荷載，增加了錨桿托盤(pán)的托錨力，提高了錨桿的錨固力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于礦用安全生產(chǎn)支護(hù)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可監(jiān)測(cè)托錨力的抗高沖擊錨桿托盤(pán)及其使用方法。

背景技術(shù)

沖擊地壓是在采礦過(guò)程中遇到的重大礦井動(dòng)力災(zāi)害之一,由此對(duì)巷道圍巖造成的沖擊破壞是影響礦井安全的關(guān)鍵問(wèn)題之一；因錨桿支護(hù)具有巷道斷面利用率高、回采速度快、成本低廉、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，已成為礦井巷道安全高效的主要支護(hù)方式,在我國(guó)礦井巷道中得到大范圍的推廣應(yīng)用。錨固托盤(pán)是錨桿支護(hù)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，是錨固系統(tǒng)產(chǎn)生錨固力至關(guān)重要的部件，其作用是，一方面通過(guò)壓緊托盤(pán)給錨桿施加預(yù)應(yīng)力，并使預(yù)應(yīng)力擴(kuò)散到錨桿周?chē)拿簬r體中，實(shí)現(xiàn)錨桿的主動(dòng)、及時(shí)支護(hù)，另一方面圍巖變形使載荷作用于托盤(pán)上，通過(guò)托盤(pán)將載荷傳遞到錨桿的桿體，錨桿變化的載荷又通過(guò)托盤(pán)擴(kuò)散到圍巖中，從而改善圍巖的應(yīng)力狀態(tài)，使圍巖由雙向受力狀態(tài)變?yōu)槿蚴芰顟B(tài)，進(jìn)而達(dá)到控制圍巖變形與破壞的目的，托錨力是托板阻止圍巖向巷道內(nèi)位移，對(duì)圍巖施加的徑向支護(hù)力。

隨著開(kāi)采深度的逐漸增加，巷道周邊地質(zhì)逐漸復(fù)雜化，巷道圍巖也常常表現(xiàn)出高應(yīng)力、大變形，甚至是突然的動(dòng)力破壞以及發(fā)生巖爆現(xiàn)象，因此增強(qiáng)錨桿的抗高沖擊性以及加強(qiáng)對(duì)錨桿托錨力的監(jiān)測(cè)勢(shì)在必行。

在本發(fā)明之前，申請(qǐng)?zhí)枮?01811099983.3的發(fā)明公布了一種抗高沖擊大變形吸能錨固托盤(pán)組件，包括自上而下依次設(shè)置的普通平錨固托盤(pán)、錐形鋼管和碟形托盤(pán)，錐形鋼管呈上細(xì)下粗的圓錐筒結(jié)構(gòu)，錐形鋼管上端與普通平錨固托盤(pán)下表面固定連接，錐形鋼管下端與碟形托盤(pán)上表面固定連接，普通平錨固托盤(pán)上開(kāi)設(shè)有第一錨桿穿孔，碟形托盤(pán)上開(kāi)設(shè)有第二錨桿穿孔，第一錨桿穿孔、錐形鋼管和第二錨桿穿孔的中心線重合。此錨桿托盤(pán)雖然具備一定的抗高沖擊能力，但具備釋能能力，安全性較差，也不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)托錨力的大小。

在本發(fā)明之前，申請(qǐng)?zhí)枮?01510750138.8的發(fā)明公布了一種雙托盤(pán)錨桿錨固力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法及裝置，屬于錨固力監(jiān)測(cè)方法及裝置。方法：兩托盤(pán)之間焊接五個(gè)短圓柱，包括中心一個(gè)空心圓柱和邊緣四個(gè)中心對(duì)稱的實(shí)心圓柱，每個(gè)圓柱軸向中心對(duì)稱布置四個(gè)應(yīng)變片，組成惠斯通全橋電路，且布片方向沿圓柱軸向。此托盤(pán)雖然可以準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)錨固力，但無(wú)法確定托盤(pán)的托錨力，也不能承受沖擊荷載無(wú)法應(yīng)用于復(fù)雜地質(zhì)條件的巷道支護(hù)中。

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的情況，發(fā)明一種可以監(jiān)測(cè)錨桿托錨力并且可以抵抗高沖擊動(dòng)力破壞的錨桿托盤(pán)就顯得尤為重要，以防止沖擊地壓等動(dòng)力災(zāi)害對(duì)錨桿造成破壞，以致使錨桿失效巷道失穩(wěn)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于監(jiān)測(cè)托錨力的抗高沖擊錨桿托盤(pán)。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：一種可監(jiān)測(cè)托錨力的抗高沖擊錨桿托盤(pán)，包括圓柱形的螺紋錨桿，且所述的螺紋錨桿可裝配托盤(pán)底座，底座分為簡(jiǎn)單抗沖擊底座和監(jiān)測(cè)底座兩種，所述的簡(jiǎn)單抗沖擊底座可與減沖裝置連接，所述減沖裝置內(nèi)設(shè)有高強(qiáng)彈簧和彈性很好的減沖外殼以及固定螺母，高強(qiáng)彈簧將減沖外殼和固定螺母連接起來(lái)；所述的監(jiān)測(cè)底座可以通過(guò)側(cè)邊凸起與監(jiān)測(cè)上托盤(pán)上的側(cè)邊凹槽扣在一起，側(cè)邊凸起與側(cè)邊凹槽都是條形結(jié)構(gòu)，此外他們還通過(guò)底部的柱形底端凸起與監(jiān)測(cè)上托盤(pán)的分壓盤(pán)底部的凹槽相連接；所述的監(jiān)測(cè)上托盤(pán)上有用承壓柱，所述的承壓柱由混凝土材料制成共有四個(gè)，所述的承壓柱底部連接有分壓盤(pán)，所述的監(jiān)測(cè)底座側(cè)壁設(shè)有應(yīng)力顯示屏，最后使用螺母將整個(gè)裝置旋緊，使減沖裝置預(yù)先承受一定程度的壓力，給錨桿一定的預(yù)應(yīng)力。