一種有效防止錨索斷裂產(chǎn)生火花發(fā)生瓦斯爆炸的托盤裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型專利涉及普通錨索在支護巷道過程中發(fā)生斷裂，產(chǎn)生火花導(dǎo)致瓦斯爆炸的托盤裝置，該裝置聯(lián)合化學(xué)試劑將巖體或煤體中瓦斯與錨索隔離開，可有效防止瓦斯爆炸，且托盤上表面錐形槽亦有足夠的強度，可阻止錨索被剪斷，進而既可有效保證巷道支護穩(wěn)定性，又可保證煤礦安全有效開采。
【背景技術(shù)】
[0002]能源是國民經(jīng)濟發(fā)展的原動力，經(jīng)濟的快速發(fā)展離不開能源的供給，能源是實現(xiàn)中國夢不可或缺的元素之一，柴米油鹽醬醋茶需要能源供給，琴棋書畫詩酒花需要能源提供動力。煤炭作為我國主要能源之一，它在我國一次能源結(jié)構(gòu)中占有絕對的主體地位，20世紀(jì)50年代所占比重增高達(dá)90%，在未來相當(dāng)長一段時間內(nèi)不會改變。因此，保持煤炭工業(yè)穩(wěn)定發(fā)展仍具有重要意義。
[0003]錨索技術(shù)起源于20世紀(jì)60年代，由于錨索桿體采用柔性可彎曲的鋼絞線，具有安裝方便、錨固深度大、承載能力高以及主動加固圍巖等優(yōu)點，錨索在我國煤礦巷道頂板支護中應(yīng)用已十分廣泛。在大斷面巷道交岔點、斷層破碎帶等復(fù)雜地質(zhì)條件下的軟巖巷道支護中，錨索發(fā)揮了不可替代的作用。錨索按錨固長度可分為端部錨固、全長錨固以及聯(lián)合錨固三種方式。端部錨固錨索以其安裝工序簡單、施工快捷，在我國煤礦井下巷道支護中應(yīng)用廣泛。但使用端錨支護的軟巖巷道，在受強烈動壓和顯著構(gòu)造應(yīng)力影響時，巷道變形量大，錨索桿體拉斷、失效以致引發(fā)巷道突然失穩(wěn)時有發(fā)生。傳統(tǒng)的注漿錨固錨索存在安裝鉆孔直徑大、水泥砂漿凝固時間長等缺點，錨固效果并不十分理想，一般只用于大斷面硐室等軟巖巷道工程的補強加固。
[0004]隨著煤炭需求量的不斷增加，礦井開采的深度在不斷增加，高地應(yīng)力軟巖巷道支護已成為制約我國礦井煤炭開采的重大技術(shù)難題，尤其是在千米深井高應(yīng)力礦井巷道的支護就更加困難，由于巷道變形的嚴(yán)重化，嚴(yán)重的影響了煤炭的開采。因此，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，錨桿、錨索技術(shù)的不斷完善，從而是巷道支護現(xiàn)狀得到了顯著的改善。但是，在特殊條件下普通錨索仍然不能解決巷道的嚴(yán)重變形，在高地應(yīng)力軟巖巷道中，普通錨索出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，在斷裂過程中容易產(chǎn)生火花，在破碎巖層中瓦斯賦存較多，遇見火花易導(dǎo)致瓦斯爆炸嚴(yán)重影響到工人生命安全。
[0005]在千米深井高應(yīng)力軟巖巷道中錨梁網(wǎng)索支護存在很大困難，尤其在初期掘巷支護過程中錨索破斷非常集中，因此，改良錨索設(shè)備是解決錨索破斷發(fā)生災(zāi)害的首要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]技術(shù)問題:本實用新型主要是克服已有技術(shù)中的不足，提供一種有效防止錨索斷裂產(chǎn)生火花發(fā)生瓦斯爆炸的托盤裝置，主要用于解決錨索在支護過程中發(fā)生斷裂產(chǎn)生火花導(dǎo)致瓦斯爆炸的問題，該托盤裝置結(jié)合化學(xué)試劑隔離瓦斯，進而有效防止瓦斯爆炸，既可有效保證巷道支護穩(wěn)定性，又可保證煤礦安全高效開采。
[0007]技術(shù)方案:一種有效防止錨索斷裂產(chǎn)生火花發(fā)生瓦斯爆炸的托盤裝置，該托盤裝置安裝于普通錨索，用于巷道支護，其特征在于:所述托盤裝置下表面鎖具周圍設(shè)計3個穿透托盤的孔洞(3)，并連接有帶螺紋的孔柄(2)。托盤上表面設(shè)計為錐形的環(huán)狀出液槽(I)，該出液槽與孔洞相通，出液槽緊貼于錨索周圍孔隙。
[0008]本實用新型中所述托盤裝置下表面孔洞(3)直徑(D1/2)大小10?25mm，傾角為45°，孔洞(3)與帶螺紋的孔柄⑵連接，孔柄⑵厚度為3?6mm，外露長度為20?35mm，且相鄰孔洞間隔120°。
[0009]本實用新型中所述托盤裝置上表面設(shè)計為圓錐形的環(huán)狀出液槽(I)，該出液槽與孔洞相通，出液槽緊貼于錨索周圍孔隙，錐形環(huán)狀出液槽外圓錐底直徑(D2/2)為40?50mm，外圓錐頂直徑(D4/2)為12?20臟，內(nèi)圓錐底直徑(D3/2)為20?30mm，內(nèi)圓錐頂直徑(D5/2)為22?28mm，外圓錐孔錐度為25。?60。，內(nèi)圓錐孔錐度35。?70。。
[0010]本實用新型中所述托盤裝置主要聯(lián)合化學(xué)試劑充填于錨索與孔壁之間的裂隙
(9)，化學(xué)試劑主要充填于自由段。
[0011]有益效果:
[0012](I)錨索在高地應(yīng)力深井破碎巖層巷道支護過程中易發(fā)生斷裂，斷裂過程中易產(chǎn)生火花，瓦斯在破碎巖層中賦存較多，當(dāng)瓦斯接觸到火花是可產(chǎn)生瓦斯爆炸，該托盤裝置結(jié)合化學(xué)試劑可隔離瓦斯，進而有效防止瓦斯爆炸。
[0013](2)在千米深井巷道支護過程中，巖層在水平應(yīng)力作用下可發(fā)生水平移動，錨索在支護過程中，錨索剪斷現(xiàn)象時有發(fā)生，剪斷部位主要在托盤周圍，托盤上表面錐形環(huán)狀出液槽具有一定的強度，可有效防止巖層在移動時剪斷錨索，亦可防止化學(xué)試劑從孔隙外流。
[0014](3)本實用新型中所述的托盤裝置可推廣運用于錨桿支護，并在高瓦斯礦井中可推廣運用。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型中托盤裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本實用新型中托盤裝置的正視圖。
[0017]圖3為本實用新型中托盤裝置俯視圖。
[0018]圖4為本實用新型中托盤裝置仰視圖。
[0019]圖中:1_錐形環(huán)狀出液槽;2-孔柄；3-孔洞；4-鎖具;5-夾片;6-托盤;7-銷索；8-樹脂藥卷；9_錨索與孔壁之間的間隙。
【具體實施方式】
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[0020]下面結(jié)合附圖對本實用新型做更進一步的解釋。
[0021]如圖1至4所示，一種有效防止錨索斷裂產(chǎn)生火花發(fā)生瓦斯爆炸的托盤裝置，圖1結(jié)構(gòu)示意圖為改進的托盤裝置聯(lián)合化學(xué)試劑充填體系，當(dāng)化學(xué)設(shè)備充填到孔隙后就會凝固，防止瓦斯進入鉆孔壁隙，充填后，可用配套的螺帽套在孔柄上防止化學(xué)試劑外漏。
[0022]該托盤裝置圖2，與孔柄連接的充填化學(xué)試劑設(shè)備必須具備一定的壓力，將化學(xué)試劑依次壓入到孔柄、空洞、錐形環(huán)狀出液槽、孔隙，將錨索的貫穿巖層的整個孔隙密封。
[0023]所述托盤裝置下表面鎖具周圍設(shè)計3個穿透托盤的孔洞(3)，上表面設(shè)計為錐形的環(huán)狀出液槽(I)，該出液槽與孔洞相通，出液槽緊貼于錨索周圍孔隙。其特征在于:所述托盤裝置孔洞(3)直徑(D1/2)大小10?25mm，傾角為45。，孔洞(3)與帶螺紋的孔柄(2)連接，孔柄(2)厚度為3?6mm，外露長度為20?35mm，且相鄰孔洞間隔120。。
[0024]所述托盤裝置上表面設(shè)計為圓錐形的環(huán)狀出液槽⑴，該出液槽與孔洞相通，出液槽緊貼于錨索周圍孔隙，錐形環(huán)狀出液槽外圓錐底直徑(D2/2)為40?50mm，外圓錐頂直徑(D4/2)為12?20mm，內(nèi)圓錐底直徑(D3/2)為20?30mm，內(nèi)圓錐頂直徑(D5/2)為22?28mm，外圓錐孔錐度為25°?60°，內(nèi)圓錐孔錐度35°?70°。該托盤裝置主要聯(lián)合化學(xué)試劑充填于錨索與孔壁之間的空隙(9)，化學(xué)試劑主要充填于自由段。
[0025]該托盤裝置結(jié)合化學(xué)試劑隔離瓦斯，進而有效防止瓦斯爆炸，既可有效保證巷道支護穩(wěn)定性，又可保證煤礦安全有效開采。
[0026]施工方式:
[0027](I)材料準(zhǔn)備:錨索、改進托盤、鎖具、錨索鉆桿機、張拉儀、化學(xué)試劑、樹脂藥卷、配套的化學(xué)試劑壓力設(shè)備等相關(guān)配件。
[0028](2)打錨索孔:按設(shè)計要求在巷道中垂直頂板打好錨索孔，將鉆孔里面灰塵清理干凈;
[0029](3)安裝錨固劑:將錨固劑裝入鉆孔送至鉆孔頂部；
[0030](4)安裝錨索:將錨索送入鉆孔，攪拌錨固劑，待錨固劑凝固后，安裝托盤，利用張拉儀將鎖具預(yù)緊，初步施加預(yù)緊力；
[0031](5)充填化學(xué)試劑:將事先準(zhǔn)備好的化學(xué)試劑進行配比，將化學(xué)試劑壓力設(shè)備連接到孔斌，利用適當(dāng)?shù)膲毫⒒瘜W(xué)試劑壓入孔隙，帶一定的時間凝固后撤掉充填設(shè)備，將螺帽套在孔柄上防止化學(xué)試劑外漏。
[0032]本實用新型托盤裝置，可有效解決防止錨索在巷道支護過程中發(fā)生斷裂產(chǎn)生火花導(dǎo)致瓦斯爆炸的問題。
【主權(quán)項】
1.一種有效防止錨索斷裂產(chǎn)生火花發(fā)生瓦斯爆炸的托盤裝置，該托盤裝置安裝于普通錨索，用于巷道支護，其特征在于:所述托盤裝置下表面鎖具周圍設(shè)計3個穿透托盤的孔洞(3)，并連接有帶螺紋的孔柄(2)，托盤上表面設(shè)計為錐形的環(huán)狀出液槽(I)，該出液槽與孔洞相通，出液槽緊貼于錨索周圍孔隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有效防止錨索斷裂產(chǎn)生火花發(fā)生瓦斯爆炸的托盤裝置，其特征在于:所述托盤裝置孔洞(3)直徑(D1/2)大小10?25mm，傾角為45。，孔洞(3)與帶螺紋的孔柄⑵連接，孔柄⑵厚度為3?6mm，外露長度為20?35mm，且相鄰孔洞間隔120。。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有效防止錨索斷裂產(chǎn)生火花發(fā)生瓦斯爆炸的托盤裝置，其特征在于:所述托盤裝置上表面設(shè)計的錐形環(huán)狀出液槽外圓錐底直徑(D2/2)為40?50mm，外圓錐頂直徑(D4/2)為12?20mm，內(nèi)圓錐底直徑(D3/2)為20?30mm，內(nèi)圓錐頂直徑(D5/2)為22?28mm，外圓錐孔錐度為25。?60。，內(nèi)圓錐孔錐度35。?70。。
【專利摘要】本實用新型專利公開了一種有效防止錨索斷裂產(chǎn)生火花發(fā)生瓦斯爆炸的托盤裝置，該裝置特征在于托盤下表面錨索孔周圍設(shè)計3個直徑略小于錨索直徑的傾斜孔洞，并設(shè)計與孔洞連接帶有螺紋的孔柄，孔柄主要用于注入隔離瓦斯氣體的化學(xué)試劑。托盤上表面設(shè)計為錐形環(huán)狀出液槽，主要用于向錨索孔隙內(nèi)注入化學(xué)試劑和堵塞化學(xué)試劑外流。該裝置安裝和普通錨索一致，主要增加防止錨索斷裂產(chǎn)生火花發(fā)生瓦斯爆炸的化學(xué)試劑注入設(shè)備。該托盤裝置聯(lián)合化學(xué)試劑主要有效防止錨索斷裂時產(chǎn)生火花發(fā)生瓦斯爆炸，既可有效保證巷道支護穩(wěn)定性，又可保證煤礦安全有效開采。
【IPC分類】E21D20-00, E21F5-00
【公開號】CN204511496
【申請?zhí)枴緾N201420097796
【發(fā)明人】劉平喜, 鄭西貴, 劉春雷, 曹偉康, 花錦波, 黃中峰
【申請人】山西古縣老母坡煤業(yè)有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2014年2月27日