CN106837387A - 一种巷道支护预应力锚网的铺设设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种巷道支护预应力锚网的铺设设备及其使用方法，包括能提供张拉力的锚网张拉系统以及用实现锚网张拉系统与锚网间连接的锚网连接件；巷道锚网支护中可以给锚网施加平行与锚网面的预应力而提高锚网的护表能力，尤其是面对不平整围岩时能主动对突出岩体进行挤压而实现有力控制；整套设备采用液压张拉系统，施加预应力水平较高；整套设备容易移动，可以随着安装地点的变化而变化，易于操作。

Description

一种巷道支护预应力锚网的铺设设备及其使用方法

技术领域

本发明涉及矿山巷道工程用具领域，特别涉及一种巷道支护预应力锚网的铺设设备及其使用方法。

背景技术

锚网是一种利用铁丝或钢丝为材料编制成网状的一种防护设备。

锚杆是一种抗拉强度强于岩土层的杆体，它一端与岩土层内部相互粘接形成摩擦阻力，另一端裸露在外通过安装垫圈、托盘与螺母对杆体施加拉力并将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域，其功能是对锚杆施加预应力。

矿山巷道常将锚杆与锚网配合使用支护巷道围岩，不仅可以加固围岩提高其稳定性，通过锚网又可以防止巷道围岩破坏后下落和坍塌。这种方法在巷道围岩控制中因效果显著而得到推广。然后，随着煤矿开采深度的增加，巷道围岩应力也大幅提高，这使得锚网支护应对高应力围岩显现出诸多问题，尤其是面对松散破碎围岩。第一个问题是由于锚网安装之初没有施加预应力并不能主动绷紧控制巷道围岩，造成围岩变形得不到及时控制。第二个问题是围岩变形后由于锚网没有施加预应力而是单纯的依靠自身的强度抵抗围岩变形或散落，这就造成了大量的锚网出现“围岩网兜”、破裂等恶劣情形。

给锚网施加预应力之所以得不到实现的一个重要原因是没有合适的设备去实现锚网的张拉，因此普通的锚网支护面对深部高应力围岩出现的问题依旧严峻，迫切需要得到解决。

发明内容

为解决锚网支护的上述技术问题，本发明提供了一种在巷道锚网支护中可以给锚网施加平行与锚网面的预应力的巷道支护预应力锚网的铺设设备及其使用方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：一种巷道支护预应力锚网的铺设设备，包括能提供张拉力的锚网张拉系统以及用实现锚网张拉系统与锚网间连接的锚网连接件；锚网张拉系统包括液压泵、油缸、油缸支架以及钩挂板；所述油缸支架包括底板接触块、顶板接触块、千斤顶以及架托；所述千斤顶与底板接触块固连为一体，顶板接触块活动安装在千斤顶第三级杆体的顶端，千斤顶的底部设有手动升起端；所述油缸至少设置两个，安装在千斤顶第三级杆体上，各油缸由架托支承定位，油缸之间由液压管连接，并通过液压管连接液压泵；所述钩挂板包括主板体和安装于主板体一侧的U形槽钩，主板体的另一侧与油缸连接；所述锚网连接件包括长方形连接件本体，连接件本体板面上设有锚杆安装孔以及长条形的槽型孔，连接件本体的一侧开有锚网安装槽；所述锚网连接件通过长条形槽型孔与钩挂板的U型槽钩连接，通过锚网安装槽与锚网连接；当千斤顶升起，顶板接触块压紧顶板，油缸支架牢固支承于巷道顶板和底板之间，形成支撑立柱，开启液压泵，油缸通过钩挂板拉动锚网的一边，由于锚网的另一边由锚杆固定在岩壁上，锚网受拉力张紧，并在其张紧状态下用锚杆锚固，即实现巷道支护预应力锚网的安装。

所述的锚网连接件是一块矿用钢带型材质的薄钢带，锚网插入锚网安装槽后用高强度金属粘合胶水进行灌注，使锚网与锚网连接件紧紧粘合为一体。

所述的钩挂板的主板体侧面留有与油缸对应连接的油缸对接孔，钩挂板的板面上垂直对接孔设有油缸销子孔，销子孔与对接孔相通；油缸设有油缸末端孔，当油缸末端插入对接孔中，用销子穿过油缸销子孔和油缸末端孔将油缸与钩挂板固定。

所述千斤顶的第三级杆体上设有定位孔，相邻定位孔之间沿轴向间隔一段距离，所述定位孔为垂直于千斤顶轴线的通孔。

所述架托由两个半圆形卡环、组成，其中一个卡环的两端设有矩形凸块，其内壁的中心部位固连有圆柱形卡销；另一个卡环的两端设有矩形插槽，卡环的中部设有销孔，当架托与千斤顶连接时，两个半圆形卡环、扣合在第三级杆体外部，矩形凸块和矩形插槽插接，且卡销穿过定位孔插入销孔内，实现架托与千斤顶的定位安装，为油缸提供安装基础。

所述油缸为一个包含油缸本体和油缸固定座的独立单元，多个油缸由液压管连接成一个整体，所述的液压管两个末端一个对应液压泵液压出油口，另一个对应液压泵回油口。

所述的顶板接触块是一个四方形板块,其底面中心设有钢质空心圆柱连接头，连接头的内径于第三级杆体的外径相等。

所述的液压泵设置有启动开关、拉伸开关、收缩开关及停止开关，分别控制油泵的启动与停止及油泵的拉伸与伸缩；液压泵上布置有液压油出油口和回油口，供液压管的出油管和回油管对接；液压泵下方安装有四个轮子可以方便液压泵移动；液压泵设置有电力插头可以与井下电力系统对接。

一种巷道支护预应力锚网的铺设设备的使用方法，其步骤为：

1）将适当长度的锚网两端分别对应插入两个锚网连接件的锚网安装槽，然后往安装槽内迅速注入高强度金属粘合胶水使锚网与锚网连接件牢牢的连为一体；

2）在巷道内选择合适的位置将油缸支架贴近锚网安装点侧放置，将架托固定安装在千斤顶定位孔的位置，然后将油缸固定座套过千斤顶的第三级杆体安装在架托上，按此方法由下至上完成所有油缸的安装；

3）将顶板接触块套接在千斤顶第三级杆体的末端，然后压动千斤顶底部的手动升起端使千斤顶缓缓升起直至顶板接触块牢牢顶在巷道顶板上；

4）将两个油缸末端插入钩挂板上的油缸对接孔内，并用油缸销子锁死，然后液压管的两端分别对应连接于液压泵的出油口与回油口；

5）将步骤1制作好的锚网及锚网连接件一端紧贴巷道壁用锚杆穿过锚杆安装孔2-2牢牢固定于安装位置；

6）将钩挂板上的U型槽钩对接钩挂在锚网连接件上的长条形槽型孔并紧贴巷道壁，接通液压泵电源按下启动开关，调试液压泵正常工作；

7）按下液压泵拉伸开关，使油缸拉紧锚网连接件进而拉紧整张锚网即施加预应力，然后保持液压泵供压不变，同时将锚杆穿过该连接件锚杆安装孔，使其牢牢固定于巷道壁内，完成预应力锚网的安装。

本发明的有益效果是：锚网连接件取材于高强度的铝合金材质，安全可靠；该设备在巷道锚网支护中可以给锚网施加平行与锚网面的预应力而提高锚网的护表能力，尤其是面对不平整围岩时能主动对突出岩体进行挤压而实现有力控制；整套设备采用液压张拉系统，施加预应力水平较高；整套设备容易移动，可以随着安装地点的变化而变化，易于操作。

附图说明

图1为本发明的整体结构图。

图2为本发明中千斤顶的结构示意图。

图3为本发明中钩挂板的结构示意图。

图4为本发明中架托的结构示意图。

图5为本发明中锚网连接件的结构示意图。

图6、7、8为本发明预应力锚网安装过程的示意图。

图中, 1.锚网张拉系统，1-1.液压管，1-2.油缸，1-21.油缸本体，1-22.油缸固定座，1-3.油缸支架，1-31.顶板接触块，1-311.连接头，1-32.底板接触块，1-33.千斤顶，1-34.托架，1-341.卡环，1-342.矩形凸块，1-343.卡销，1-344.卡环，1-345.矩形插槽，1-346.销孔，1-35.定位孔，1-36.手动升起端，1-4.钩挂板，1-41.主板体，1-411.油缸对接孔，1-412.油缸销子孔，1-413.销子，1-42.U型槽钩，1-5.液压泵，1-51.出油口，1-52.回油口，1-53.停止开关，1-54收缩开关，1-55.拉伸开关，1-56.启动开关，1-57.轮子，1-58电力插头，2.锚网连接件，2-1.连接件本体，2-2.锚杆安装孔，2-3.长条形的槽型孔，2-4.锚网安装槽，3.锚网，4. 锚杆。

具体实施方式

下面结合附图1以及具体实施例对本发明进行详细的说明。

如图1所示，一种巷道支护预应力锚网的铺设设备，包括能提供张拉力的锚网张拉系统1以及用实现锚网张拉系统1与锚网3间连接的锚网连接件2；锚网张拉系统包括液压泵1-5、油缸1-2、油缸支架1-3以及钩挂板1-4；所述油缸支架1-3包括底板接触块1-32、顶板接触块1-31、千斤顶1-33以及架托1-34；所述千斤顶1-33与底板接触块1-32固连为一体，顶板接触块1-31活动安装在千斤顶1-33第三级杆体的顶端，千斤顶1-33的底部设有手动升起端1-36；所述油缸1-2至少设置两个，安装在千斤顶1-33第三级杆体上，各油缸由架托1-34支承定位，油缸1-2之间由液压管1-1连接，并通过液压管1-1连接液压泵1-5；所述钩挂板1-4包括主板体1-41和安装于主板体1-41一侧的U形槽钩1-42，主板体1-41的另一侧与油缸1-2连接；所述锚网连接件2包括长方形连接件本体2-1，连接件本体2-1板面上设有锚杆安装孔2-2以及长条形的槽型孔2-3，连接件本体的一侧开有锚网安装槽2-4；所述锚网连接件2通过长条形槽型孔2-3与钩挂板1-4的U型槽钩1-42连接，通过锚网安装槽2-4与锚网3连接；当千斤顶1-33升起，顶板接触块1-31压紧顶板，油缸支架1-3牢固支承于巷道顶板和底板之间，形成支撑立柱，开启液压泵1-5，油缸1-2通过钩挂板1-4拉动锚网3的一边，由于锚网3的另一边由锚杆4固定在岩壁上，锚网3受拉力张紧，并在其张紧状态下用锚杆4锚固，即实现巷道支护预应力锚网的安装。

如图5所示，所述的锚网连接件2是一块矿用钢带型材质的薄钢带，锚网3插入锚网安装槽2-4后用高强度金属粘合胶水进行灌注，使锚网3与锚网连接件2紧紧粘合为一体；所述的锚网3为常见的矿用锚网。

如图3所示，所述的钩挂板1-4的主板体1-41侧面留有与油缸1-2对应连接的油缸对接孔1-411，钩挂板1-4的板面上垂直对接孔1-44设有油缸销子孔1-412，销子孔与对接孔相通；油缸1-2设有油缸末端孔，当油缸末端插入对接孔中，用销子1-413穿过油缸销子孔1-412和油缸末端孔将油缸与钩挂板1-4固定。钩挂板1-4的主板体1-41本身是一块实体铝合金材质板。

如图2所示，所述千斤顶1-33的第三级杆体上设有定位孔1-35，相邻定位孔1-35之间沿轴向间隔一段距离，所述定位孔1-35为垂直于千斤顶1-33轴线的通孔。

如图4所示，所述架托1-34由两个半圆形卡环1-341、1-344组成，其中一个卡环1-341的两端设有矩形凸块1-342，其内壁的中心部位固连有圆柱形卡销1-343；另一个卡环1-344的两端设有矩形插槽1-345，卡环1-344的中部设有销孔1-346，当架托1-34与千斤顶1-33连接时，两个半圆形卡环1-341、1-344扣合在第三级杆体外部，矩形凸块1-342和矩形插槽1-345插接，且卡销1-343穿过定位孔1-35插入销孔1-346内，实现架托1-34与千斤顶1-33的定位安装，为油缸1-2提供安装基础。

如图1所示，所述油缸1-2为一个包含油缸本体1-21和油缸固定座1-22的独立单元，多个油缸1-2由液压管1-1连接成一个整体，所述的液压管1-1两个末端一个对应液压泵液压出油口1-51，另一个对应液压泵回油口1-52。

如图2所示，所述的顶板接触块1-31是一个四方形板块,其底面中心设有钢质空心圆柱连接头1-311，连接头1-311的内径于第三级杆体的外径相等。

如图1所示，所述的千斤顶底部有手动升起端，配合合适的杆体插入上下摆动即可升起千斤顶。

如图1所示，所述的液压泵1-5设置有启动开关1-56、拉伸开关1-55、收缩开关1-54及停止开关1-53，分别控制油泵1-2的启动与停止及油泵1-2的拉伸与伸缩；液压泵1-5上布置有液压油出油口1-51和回油口1-52，供液压管1-1的出油管和回油管对接；液压泵1-5下方安装有四个轮子1-57可以方便液压泵1-5移动；液压泵1-5设置有电力插头1-58可以与井下电力系统对接。

如图6-8所示，一种巷道支护预应力锚网的铺设设备的使用方法，其步骤为：

1）将适当长度的锚网3两端分别对应插入两个锚网连接件2的锚网安装槽2-4，然后往安装槽2-4内迅速注入高强度金属粘合胶水使锚网3与锚网连接件2牢牢的连为一体；

2）在巷道内选择合适的位置将油缸支架1-3贴近锚网安装点侧放置，将架托1-34固定安装在千斤顶1-33定位孔1-35的位置，然后将油缸固定座1-22套过千斤顶1-33的第三级杆体安装在架托1-34上，按此方法由下至上完成所有油缸1-2的安装；

3）将顶板接触块1-31套接在千斤顶1-33第三级杆体的末端，然后压动千斤顶1-33底部的手动升起端1-36使千斤顶1-33缓缓升起直至顶板接触块牢牢顶在巷道顶板上；

4）将两个油缸末端插入钩挂板1-4上的油缸对接孔1-411内，并用油缸销子1-413锁死，然后液压管1-1的两端分别对应连接于液压泵1-5的出油口1-51与回油口1-52；

5）将步骤1制作好的锚网3及锚网连接件2一端紧贴巷道壁用锚杆4穿过锚杆安装孔2-2牢牢固定于安装位置；

6）将钩挂板1-4上的U型槽钩1-42对接钩挂在锚网连接件2上的长条形槽型孔2-3并紧贴巷道壁，接通液压泵1-5电源按下启动开关1-56，调试液压泵1-5正常工作；

7）按下液压泵拉伸开关1-55，使油缸1-2拉紧锚网连接件2进而拉紧整张锚网3即施加预应力，然后保持液压泵1-5供压不变，同时将锚杆4穿过该连接件锚杆安装孔2-2，使其牢牢固定于巷道壁内，完成预应力锚网的安装。

因施加预应力时锚网不可能完全平行与巷道壁，在锚网与巷道壁保持一定夹角的情形下安装锚杆更能将整张锚网拉紧。

Claims (8)

1.一种巷道支护预应力锚网的铺设设备，其特征在于，包括能提供张拉力的锚网张拉系统以及用实现锚网张拉系统与锚网间连接的锚网连接件；锚网张拉系统包括液压泵、油缸、油缸支架以及钩挂板；所述油缸支架包括底板接触块、顶板接触块、千斤顶以及架托；所述千斤顶与底板接触块固连为一体，顶板接触块活动安装在千斤顶第三级杆体的顶端，千斤顶的底部设有手动升起端；所述油缸至少设置两个，安装在千斤顶第三级杆体上，各油缸由架托支承定位，油缸之间由液压管连接，并通过液压管连接液压泵；所述钩挂板包括主板体和安装于主板体一侧的U形槽钩，主板体的另一侧与油缸连接；所述锚网连接件包括长方形连接件本体，连接件本体板面上设有锚杆安装孔以及长条形的槽型孔，连接件本体的一侧开有锚网安装槽；所述锚网连接件通过长条形槽型孔与钩挂板的U型槽钩连接，通过锚网安装槽与锚网连接；当千斤顶升起，顶板接触块压紧顶板，油缸支架牢固支承于巷道顶板和底板之间，形成支撑立柱，开启液压泵，油缸通过钩挂板拉动锚网的一边，由于锚网的另一边由锚杆固定在岩壁上，锚网受拉力张紧，并在其张紧状态下用锚杆锚固，即实现巷道支护预应力锚网的安装。

2.根据权利要求1所述的一种巷道支护预应力锚网的铺设设备，其特征在于，所述的锚网连接件是一块矿用钢带型材质的薄钢带，锚网插入锚网安装槽后用高强度金属粘合胶水进行灌注，使锚网与锚网连接件紧紧粘合为一体。

3.根据权利要求1所述的一种巷道支护预应力锚网的铺设设备，其特征在于，所述的钩挂板的主板体侧面留有与油缸对应连接的油缸对接孔，钩挂板的板面上垂直对接孔设有油缸销子孔，销子孔与对接孔相通；油缸设有油缸末端孔，当油缸末端插入对接孔中，用销子穿过油缸销子孔和油缸末端孔将油缸与钩挂板固定。

4.根据权利要求1所述的一种巷道支护预应力锚网的铺设设备，其特征在于，所述千斤顶的第三级杆体上设有定位孔，相邻定位孔之间沿轴向间隔一段距离，所述定位孔为垂直于千斤顶轴线的通孔。

5.根据权利要求1所述的一种巷道支护预应力锚网的铺设设备，其特征在于，所述架托由两个半圆形卡环、组成，其中一个卡环的两端设有矩形凸块，其内壁的中心部位固连有圆柱形卡销；另一个卡环的两端设有矩形插槽，卡环的中部设有销孔，当架托与千斤顶连接时，两个半圆形卡环、扣合在第三级杆体外部，矩形凸块和矩形插槽插接，且卡销穿过定位孔插入销孔内，实现架托与千斤顶的定位安装，为油缸提供安装基础。

6.根据权利要求1所述的一种巷道支护预应力锚网的铺设设备，其特征在于，所述油缸为一个包含油缸本体和油缸固定座的独立单元，多个油缸由液压管连接成一个整体，所述的液压管两个末端一个对应液压泵液压出油口，另一个对应液压泵回油口。

7.根据权利要求1所述的一种巷道支护预应力锚网的铺设设备，其特征在于，所述的顶板接触块是一个四方形板块,其底面中心设有钢质空心圆柱连接头，连接头的内径于第三级杆体的外径相等。

8.根据权利要求1-7任意一项权利要求所述的一种巷道支护预应力锚网的铺设设备的使用方法，其特征在于，其步骤为：

1）将适当长度的锚网两端分别对应插入两个锚网连接件的锚网安装槽，然后往安装槽内迅速注入高强度金属粘合胶水使锚网与锚网连接件牢牢的连为一体；

2）在巷道内选择合适的位置将油缸支架贴近锚网安装点侧放置，将架托固定安装在千斤顶定位孔的位置，然后将油缸固定座套过千斤顶的第三级杆体安装在架托上，按此方法由下至上完成所有油缸的安装；

3）将顶板接触块套接在千斤顶第三级杆体的末端，然后压动千斤顶底部的手动升起端使千斤顶缓缓升起直至顶板接触块牢牢顶在巷道顶板上；

4）将两个油缸末端插入钩挂板上的油缸对接孔内，并用油缸销子锁死，然后液压管的两端分别对应连接于液压泵的出油口与回油口；

5）将步骤1制作好的锚网及锚网连接件一端紧贴巷道壁用锚杆穿过锚杆安装孔牢牢固定于安装位置；

6）将钩挂板上的U型槽钩对接钩挂在锚网连接件上的长条形槽型孔并紧贴巷道壁，接通液压泵电源按下启动开关，调试液压泵正常工作；

7）按下液压泵拉伸开关，使油缸拉紧锚网连接件进而拉紧整张锚网即施加预应力，然后保持液压泵供压不变，同时将锚杆穿过该连接件锚杆安装孔，使其牢牢固定于巷道壁内，完成预应力锚网的安装。