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专利号: 2021101796526
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种用于控制煤岩层剪切错动的抗剪让变锚杆,包括杆体、托盘、锁具螺母和抗剪套筒,其特征在于,所述抗剪套筒包括光滑段、螺纹段、固定密封环、固定密封橡胶环、活动密封圈、活动密封橡胶圈和齿刀,所述光滑段和螺纹段相连并与杆体同轴,所述固定密封环套设固定在光滑段的端部,固定密封橡胶环与固定密封环相邻并套设在光滑段上;所述活动密封圈套设在螺纹段上,活动密封橡胶圈和活动密封圈相邻设置;所述固定密封环和活动密封圈之间设置有抗剪锚固剂,所述光滑段上还设置有齿刀。

2.根据权利要求1所述的一种用于控制煤岩层剪切错动的抗剪让变锚杆,其特征在于,所述抗剪套筒设置在杆体长度的1/4至3/4处;所述抗剪套筒的长度为0.2~0.8m,抗剪套筒安装定位于煤‑岩层理面位置。

3.根据权利要求2所述的一种用于控制煤岩层剪切错动的抗剪让变锚杆,其特征在于,所述固定密封环设置锚杆的后部,固定密封橡胶环设置在固定密封环的前方;所述活动密封圈设置在锚杆的后部,活动密封橡胶圈设置在活动密封圈的前方;其中杆体的外露端为后端,杆体的锚固端为前端。

4.根据权利要求3所述的一种用于控制煤岩层剪切错动的抗剪让变锚杆,其特征在于,所述活动密封橡胶圈的外径大于活动密封圈的外径;所述固定密封橡胶环的外径大于固定密封环的外径;所述固定密封橡胶环的外径比钻孔的直径大3~5mm。

5.根据权利要求1所述的一种用于控制煤岩层剪切错动的抗剪让变锚杆,其特征在于,所述光滑段和螺纹段的长度比例在2:1至1:1之间,所述抗剪套筒套设并通过胶结剂材料固定在杆体上。

6.根据权利要求1所述的一种用于控制煤岩层剪切错动的抗剪让变锚杆,其特征在于,所述抗剪锚固剂包括锚固剂A料和锚固剂B料,锚固剂A料和锚固剂B料均呈环状;锚固剂A料套设在光滑段上,锚固剂B料套设在锚固剂A料上。

7.根据权利要求3所述的一种用于控制煤岩层剪切错动的抗剪让变锚杆,其特征在于,所述锚固剂A料和锚固剂B料混合后反应凝固形成抗剪混合锚固剂。

8.一种抗剪让变层间剪切错动控制方法,利用权利要求1至7任一项所述的一种用于控制煤岩层剪切错动的抗剪让变锚杆,其特征在于,步骤包括:步骤一:在巷帮沿设定倾角钻设与煤‑岩层理面斜交的锚杆钻孔;

步骤二:通过钻孔电视或地测报告几何计算确定锚杆钻孔内煤‑岩层理面的位置;

步骤三:安装端头锚固剂和抗剪锚固剂,将抗剪让变层间剪切错动控制锚杆放入钻孔中,抗剪套筒光滑段的中部置于煤‑岩层理面处;

步骤四:连接锚杆钻机和锚杆杆体,转动杆体后活动密封橡胶圈和活动密封圈向固定密封环一侧移动,同时齿刀搅碎抗剪锚固剂A料和B料的包装膜,并搅拌锚固剂A料和锚固剂B料并均匀混合,反应凝固后形成抗剪锚固剂;

步骤五:安装托盘和锁具螺母,施加预紧力;

步骤六:锚固后抗剪让变层间剪切错动控制锚杆,在层理面错动初期,锚杆发挥销钉作用控制层理面抗剪;层理面错动后期抗剪套筒和杆体之间的临时胶结剂材料失效,杆体沿抗剪套筒错动,发挥杆体锚固端至锁具端的抗剪让变能力。

9.根据权利要求8所述的一种抗剪让变层间剪切错动控制方法,其特征在于,所述锚固端设置在稳定岩层内;当巷道埋深增大时,减小锚杆的设置间距;当煤体强度降低时,减小锚杆的设置间距。