一种抵抗围岩大变形的膨胀型锚索.pdf

一种抵抗围岩大变形的膨胀型锚索，该锚索在中心轴线上竖向排列有椭圆球形的钢制椭圆球，在钢制椭圆球的正横向方向，由上至下，顺序贯穿固定安装有中心钢绞线，在钢制椭圆球的外表面均匀缠绕有环绕钢绞线，中心钢绞线与环绕钢绞线在锚索的两端延伸并集聚固定在一起；该锚索，结构简单，使用方便，在使用过程中，锚索由于围岩变形而被拉伸情况下，锚索直径不但不会变细，反而会使锚索直径变粗变大，从而施加给围岩或锚固剂加大压力使锚索的阻力大大增加，故使锚索与围岩之间的耦合质量不但不会变差，反而会得到很好的改善，加大了该锚索技术上的可靠性。

权利要求书
1.  一种抵抗围岩大变形的膨胀型锚索，包括：钢制椭圆球（1）、环绕钢绞线（2）、中心钢绞线（3）；其特征是：该锚索在中心轴线上竖向排列有椭圆球形的钢制椭圆球（1），在钢制椭圆球（1）的正横向方向，由上至下，顺序贯穿固定安装有中心钢绞线（3），在钢制椭圆球（1）的外表面均匀缠绕有环绕钢绞线（2），中心钢绞线（3）与环绕钢绞线（2）在锚索的两端延伸并集聚固定在一起。

2.  根据权利要求1所述的一种抵抗围岩大变形的膨胀型锚索，其中心钢绞线（3）与钢制椭圆球1的固定方法的特征是：在钢制椭圆球（1）上通过钢制椭圆球（1）的横向中心沿着短中心轴钻有通孔，在中心钢绞线（3）上均匀焊接固定有与钢制椭圆球（1）通孔直径紧密配合的钢球，然后将中心钢绞线（3）穿入钢制椭圆球（1）中，并且使中心钢绞线（3）上的钢球位于钢制椭圆球（1）的中心部位，然后再使用压力机压制钢制椭圆球（1），使钢制椭圆球（1）的通孔逐渐变小，直至合拢，使钢制椭圆球（1）与中心钢绞线（3）聚合固定成一个整体。

说明书一种抵抗围岩大变形的膨胀型锚索
技术领域
本发明涉及一种煤矿巷道的支护锚具装置，尤其是适用于深部矿井软岩条件下大变形巷道的一种抵抗围岩大变形的膨胀型锚索。
背景技术
锚索作为煤矿井巷工程支护领域的重要构件之一，越来越广泛地为煤矿技术人员所采用。锚索和锚杆、金属网、梁、混凝土喷层的联合支护方式对围岩的变形控制较好，是我国煤矿现行的主要支护方案之一。
近年来，随着我国煤炭产量的上升和经济发展的需求变化，一大批东部矿井率先进入深部开采，然而，深部开采面临着一系列难题，诸如高地温、高压力、岩体大蠕变性，以往浅部岩体的线性变形特征呈现出典型的非线性变化，这标志着深部开采与浅部开采最明显的区别。为了保证深部煤炭资源的正常开采与运出，则深部巷道的支护方式应最大限度保证巷道服务期间的正常使用，即有效的断面率。深部支护理论表明：针对深部岩体必须采用先柔后刚的支护方式，支护设备必须具备一定的让压性以释放岩体高应力，并同时应具备后期高强特征以充分调动岩体自稳性能和支护设备自身的抵抗变形特征。这种理论从而带来了一系列针对锚索的让压锚具的诞生，这大大扩展了深部矿井锚索的应用范围，提升了技术可靠性。
然而，不管是安设在深部岩体中的锚索，还是浅部岩体中的锚索，随着围岩的变形，锚索都面临着一个难以解决的问题就是：随着岩体变形，锚索将随之变形并伸长，从而致使锚索直径变细，导致锚索与锚固剂之间的耦合质量恶化，最终致使退锚现象发生，使锚固失效。因此提供一种抵抗围岩大变形的膨胀型锚索就显得十分必要。
发明内容
为了克服在锚索使用中，随着岩体变形，锚索将随之变形并伸长，从而致使锚索直径变细，导致锚索与锚固剂之间的耦合质量恶化，最终致使退锚现象发生的问题，本发明提供了一种抵抗围岩大变形的膨胀型锚索。该锚索在由于围岩变形而被拉伸情况下，锚索直径不但不会变细，反而会使锚索直径变粗变大，从而施加给围岩或锚固剂加大压力使锚索的阻力大大增加，故使锚索与围岩之间的耦合质量不但不会变差，反而会得到很好的改善，加大了该锚索技术上的可靠性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种抵抗围岩大变形的膨胀型锚索，包括：钢制椭圆球、环绕钢绞线、中心钢绞线；该锚索在中心轴线上竖向排列有椭圆球形的钢制椭圆球，在钢制椭圆球的正横向方向，由上至下，顺序贯穿固定安装有中心钢绞线，在钢制椭圆球的外表面均匀缠绕有环绕钢绞线，中心钢绞线与环绕钢绞线在锚索的两端延伸并集聚固定在一起。
所述中心钢绞线是通过如下的方式贯穿固定在钢制椭圆球中，在钢制椭圆球上通过钢制椭圆球的横向中心沿着短中心轴钻有通孔，在中心钢绞线上均匀焊接固定有与钢制椭圆球通孔直径紧密配合的钢球，然后将中心钢绞线穿入钢制椭圆球中，并且使中心钢绞线上的钢球位于钢制椭圆球的中心部位，然后再使用压力机压制钢制椭圆球，使钢制椭圆球的通孔逐渐变小，直至合拢，使钢制椭圆球与中心钢绞线聚合固定成一个整体。
在使用中，随着围岩变形，膨胀型锚索将随之伸长，中心钢绞线和它周围的环绕钢绞线也随之伸长，由于中心钢绞线与环绕钢绞线延伸率的不同，则在相同拉伸力下，随着使中心钢绞线的延伸，从而致使钢制椭圆球在中心钢绞线的拉力作用下，发生横向旋转，致使原来与锚索轴向重合的钢制椭圆球长轴方向开始横向转动，使锚索直径变大，使锚索的阻力大大增加，故使锚索与围岩之间的耦合质量不但不会变差，反而会得到很好的改善，加大了该锚索技术上的可靠性。
本发明的有益效果是：一种抵抗围岩大变形的膨胀型锚索，结构简单，使用方便，在使用过程中，锚索由于围岩变形而被拉伸情况下，锚索直径不但不会变细，反而会使锚索直径变粗变大，从而施加给围岩或锚固剂加大压力使锚索的阻力大大增加，故使锚索与围岩之间的耦合质量不但不会变差，反而会得到很好的改善，加大了该锚索技术上的可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图1是本发明的结构原理图。
附图2是钢制椭圆球的结构图。
图中1.钢制椭圆球，2.环绕钢绞线，3.中心钢绞线。
具体实施方式
在图1、图2中，一种抵抗围岩大变形的膨胀型锚索，包括：钢制椭圆球1、环绕钢绞线2、中心钢绞线3；该锚索在中心轴线上竖向排列有椭圆球形的钢制椭圆球1，在钢制椭圆球1的正横向方向，由上至下，顺序贯穿固定安装有中心钢绞线3，在钢制椭圆球1的外表面均匀缠绕有环绕钢绞线2，中心钢绞线3与环绕钢绞线2在锚索的两端延伸并集聚固定在一起。
所述中心钢绞线3是通过如下的方式贯穿固定在钢制椭圆球1中，在钢制椭圆球1上通过钢制椭圆球1的横向中心沿着短中心轴钻有通孔，在中心钢绞线3上均匀焊接固定有与钢制椭圆球1通孔直径紧密配合的钢球，然后将中心钢绞线3穿入钢制椭圆球1中，并且使中心钢绞线3上的钢球位于钢制椭圆球1的中心部位，然后再使用压力机压制钢制椭圆球1，使钢制椭圆球1的通孔逐渐变小，直至合拢，使钢制椭圆球1与中心钢绞线3聚合固定成一个整体。
在使用中，随着围岩变形，膨胀型锚索将随之伸长，中心钢绞线3和它周围的环绕钢绞线2也随之伸长，由于中心钢绞线3与环绕钢绞线2延伸率的不同，则在相同拉伸力下，随着使中心钢绞线3的延伸，从而致使钢制椭圆球1在中心钢绞线3的拉力作用下，发生横向旋转，致使原来与锚索轴向重合的钢制椭圆球1长轴方向开始横向转动，使锚索直径变大，使锚索的阻力大大增加，故使锚索与围岩之间的耦合质量不但不会变差，反而会得到很好的改善，加大了该锚索技术上的可靠性。