傘狀固定架煤礦錨桿結構分析

張繼周，王 浩

（江蘇安全技術職業學院 ，江蘇 徐州 221011）

0 引 言

我國煤礦主要是地下開采,需要在井下開掘大量巷道,保持巷道暢通和圍巖穩定對煤礦建設與安全生產具有重要意義。所以，在開掘巷道時，就需要采用科學的方法和合理的支護材料對巷道進行有效的支護。

我囯煤礦巷道支護的主要形式有3種：砌碹支護、棚室支護、錨桿支護。相對來說，錨桿支護具有掘進斷面小、支護成本低、施工工藝簡單、有利于一次成巷和快速掘進、可以緊跟工作面支護等優點,所以，錨桿支護是我國煤礦巷道支護的主要形式。錨桿支護又分為：錨網支護、錨噴支護、錨網噴支護、錨網索支護四種主要形式，錨桿在這些支護形式當中是必不可少的工具。

錨桿是一種安置在巷道圍巖體內的桿狀錨栓體系。采用錨桿支護的巷道，其實就是在巷道掘進后向圍巖中鉆錨桿眼，然后將錨桿安置在錨桿孔內，對巷道圍巖進行加固，以維護巷道的穩定性。

1 傘狀固定架錨桿結構特征

1.1 傘狀固定架錨桿總體結構特征

其結構包括錨桿桿體、鉆頭、墊板、止漿塞、以及傘狀固定架裝置。錨桿桿體包括內桿和外桿。鉆頭焊接在外桿最左側，錨桿外桿左部桿體上設有螺紋部和鉆頭部，錨桿螺紋部與鉆頭部相連處設有墊板。錨桿止漿塞通過度固定板與墊板相連，錨桿內桿為空心桿，內部設有灌漿通道，錨桿灌漿通道將位于錨桿桿體最左側的灌漿口與設置在鉆頭部四周的出漿口相連。錨桿傘狀固定架裝置包括鉸鏈接在鉆頭尾部的固定上架，與固定上架位置相對的固定下架，以及位于內桿與外桿間將固定上架和固定下架相連的鋼絲。傘狀固定架錨桿總體結構特征與裝置功能結構見圖1。

圖1 傘狀固定架錨桿結構示意圖

1.2 與傳統錨桿結構相比有哪些改進

傘狀固定架錨桿與傳統錨桿結構相比在五個方面進行了改進：

1）傘狀固定架錨桿鉆頭部的表面設有螺旋鉆紋，如圖2所示。

圖2 螺旋鉆紋的結構示意圖

2）傘狀固定架錨桿固定上架和固定下架的內側設有凹槽，凹槽與出漿口相匹配，如圖1（b）所示。

3）傘狀固定架錨桿固定上架和固定下架與鉆頭部間設有復位彈簧，鉆頭部上設有凹槽，復位彈簧可位于凹槽中，如圖1（b）所示。

4）傘狀固定架錨桿螺紋部上設有連接頭，連接頭為四通連接頭，如圖3所示。

5）傘狀固定架錨桿鉆頭為實心結構，鉆頭頂端椎體的錐度為450。

圖3 連接頭結構示意圖

2 煤礦支護錨桿技術分析

2.1 解決現有技術缺陷

傘狀固定架錨桿要解決的技術問題是提供一種煤礦支護錨桿以解決現有技術中導致的固定效果差、灌漿效果差的多項缺陷。

為實現上述目的，傘狀固定架錨桿提供以下的技術方案：一種煤礦支護錨桿包括錨桿桿體、鉆頭、墊板、止漿塞、以及傘狀固定架裝置，錨桿桿體包括內桿和外桿，鉆頭焊接在外桿最左側，外桿左部桿體上設有螺紋部和鉆頭部，螺紋部與鉆頭部相連處設有墊板，墊板右側設有止漿塞，內桿為空心桿，內部設有灌漿通道，灌漿通道將位于錨桿桿體最左側的灌漿口與設置在鉆頭部四周的出漿口相連，傘狀固定架裝置包括鉸鏈接在鉆頭尾部的固定上架，與固定上架位置相對的固定下架，以及位于內桿與外桿間將固定上架和固定下架相連的鋼絲。

2.2 市場應用前景

此種煤礦支護錨桿，鉆頭部的表面設有螺旋鉆紋，便于鉆進，固定上架和固定下架的內側設有凹槽，凹槽與出漿口相匹配，可以使固定上架和固定下架可以連接成為一整體，固定上架和固定下架與鉆頭部間設有復位彈簧，鉆頭部上設有凹槽，復位彈簧可位于凹槽中，有利于提高傘狀固定裝置的張力，螺紋部上設有連接頭，連接頭為四通連接頭，可以與周圍其他支護錨桿相連，鉆頭為實心結構，鉆頭頂端椎體的錐度為45度，有利于鉆進，該煤礦支護錨桿具有錨固效果、結構精巧的優點，具有廣闊的市場前。

3 傘狀固定架錨桿具體實施方式

下面結合圖1詳細說明傘狀固定架錨桿實施與操作方式：傘狀固定架錨桿包括錨桿桿體1、鉆頭2、墊板3、止漿塞4、以及傘狀固定架裝置5。錨桿桿體1包括內桿6和外桿7。鉆頭2焊接在外桿7最左側。外桿7桿體上設有螺紋部8和鉆頭部9，螺紋部8與鉆頭部9相連處設有墊板3，墊板3右側設有固定板10，止漿塞4通過固定板10固定在墊板3上，可以通過墊板3在螺紋部8的移動，來調節其位置，便于止漿。內桿6為空心桿，內部設有灌漿通道11，灌漿通道11將位于錨桿桿體1最左側的灌漿口12與設置在鉆頭部9四周的出漿口13相連，有利于從錨桿桿體1的內部對鉆頭部9周圍均勻的灌注水泥砂漿。傘狀固定架裝置5包括鉸鏈接在鉆頭2尾部的固定上架14，與固定上架14位置相對的固定下架15，以及位于內桿6與外桿7間將固定上架14和固定下架15相連的鋼絲16，可以通過鋼絲16來調節固定上架14和固定下架15的張合，增強錨固效果。鉆頭部9的表面設有螺旋鉆紋17，便于鉆進，固定上架14和固定下架15的內側設有凹槽18。凹槽18與出漿口13相匹配，在鉆進的時候，固定上架14和固定下架15可以緊密與鉆頭部9貼合。固定上架14和固定下架15與鉆頭部9間設有復位彈簧19。鉆頭部9上設有凹槽18。復位彈簧19可位于凹槽18中，有利于提高傘狀固定裝置5的張力。螺紋部8上設有連接頭20。連接頭20為四通連接頭，可以與周圍其他支護錨桿相連。鉆頭2為實心結構，鉆頭2頂端椎體的錐度為45度，有利于鉆進。

采用以上傘狀固定架錨桿實施與操作方式的有益效果是：由于傘狀固定架錨桿鉆頭部的表面設有螺旋鉆紋，便于鉆進。傘狀固定架錨桿的固定上架和固定下架的內側設有凹槽，凹槽與出漿口相匹配，可以使固定上架和固定下架可以連接成為一整體。傘狀固定架錨桿固定上架和固定下架與鉆頭部間設有復位彈簧，鉆頭部上設有凹槽，復位彈簧可位于凹槽中，有利于提高傘狀固定裝置的張力。傘狀固定架錨桿螺紋部上設有連接頭，連接頭為四通連接頭，可以與周圍其他支護錨桿相連，結構緊湊合理。傘狀固定架錨桿鉆頭為實心結構，鉆頭頂端椎體的錐度為450，有利于鉆進。

4 結 語

總的來說，傘狀固定架錨桿具有錨固效果、結構精巧的優點，具有廣闊的市場前。應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離傘狀固定架錨桿創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。