一种补偿式楔形垫板锚固支护装置

1.本实用新型涉及煤矿井下巷道锚杆支护领域，尤其是涉及一种补偿式楔形垫板锚固支护装置及其使用方法。

背景技术：

2.锚杆支护作为煤矿巷道中普遍使用的一种支护形式，有着安装迅速、承载及时、成本较低等优点。其主要是依赖锚杆杆体将围岩与稳定岩体结合在一起而产生悬吊效果、组合梁效果、补强效果，通过锚杆托盘实现载荷传递，起到承载作用，同时实现锚杆载荷的均匀分布，扩大锚杆支护范围，进而改变围岩本身的力学状态，在巷道周围形成一个整体而又稳定的岩石带，提高围岩的整体强度，达到维护巷道稳定的目的。
3.但是在软弱岩层、断层破碎带、受采动影响的巷道中，围岩节理裂隙发育，使得围岩的强度和稳定性降低，处于这些范围内的巷道极易出现垮帮、空帮现象，使得打设的锚杆端部裸露，托盘与围岩之间产生空隙，若是不能及时处理，随着围岩压力的持续增大就会造成锚杆失效，进而影响煤矿的安全高效生产。
4.目前对于因垮帮、空帮引起的锚杆失效问题，煤矿中采取的处理方法主要有两种：一种是及时在失效锚杆附近补打锚杆，从而达到再次加固围岩的目的。另一种是及时对出现垮帮和空帮处的失效锚杆使用枕木、半圆木等将锚杆塞紧，使围岩、枕木或半圆木和托盘之间紧密接触，进而防止出现再次垮帮。
5.但是在实际的应用中发现补打锚杆不仅会浪费大量的人力、物力，而且由于补打锚杆造成锚杆之间的间排距减小，易引起锚效应，影响锚固效果，容易在锚杆端部出现整体的裂缝，造成围岩的加剧损伤。而使用枕木、半圆木等木制的充填物同样也存在诸多问题，如：随着围岩压力的不断增大，枕木、半圆木等木制的充填物由于刚度不够易发生压酥现象；枕木、半圆木等木制充填物的厚度是固定不变的，若再次发生垮帮、空帮现象，无法实现二次充填等。
6.由此可见，如何确保锚杆托盘与围岩紧密接触，减少垮帮、空帮现象的发生是煤矿井下有待解决的问题。

技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种补偿式楔形垫板锚固支护装置，主要包括锚杆体、紧固螺母、防松垫圈、托盘、垫板本体、垫板上部楔形体、垫板下部楔形体、锯齿状槽口、通孔、条形缺口、帆布绑带。其结构特征在于：所述的垫板上部楔形体和垫板下部楔形体上各设有一个与锚杆体相匹配的通孔，所述垫板上部楔形体和垫板下部楔形体的侧面上各设有一个宽度与通孔直径相等的条形缺口，所述条形缺口可以与所述通孔连通，所述的垫板上部楔形体下表面和垫板下部楔形体上表面为锯齿状槽口，可以实现垫板上部楔形体和垫板下部楔形体的相互啮合。
8.为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
9.提供一种补偿式楔形垫板锚固支护装置，主要包括锚杆体，紧固螺母，防松垫圈，托盘，垫板本体，垫板上部楔形体，垫板下部楔形体，锯齿状槽口，通孔，条形缺口，帆布绑带。
10.所述的一种补偿式楔形垫板锚固支护装置中，垫板本体包括垫板上部楔形体和垫板下部楔形体。
11.所述的一种补偿式楔形垫板锚固支护装置中，垫板上部楔形体和垫板下部楔形体上的通孔为圆孔。
12.所述的一种补偿式楔形垫板锚固支护装置中，垫板上部楔形体下表面和垫板下部楔形体上表面为锯齿状槽口。
13.所述的一种补偿式楔形垫板锚固支护装置中，垫板上部楔形体和垫板下部楔形体上的通孔直径与条形缺口宽度相等且略大于锚杆体直径。
14.所述的一种补偿式楔形垫板锚固支护装置中，垫板上部楔形体和垫板下部楔形体可以通过锯齿状槽口相互啮合。
15.所述的一种补偿式楔形垫板锚固支护装置中，垫板上部楔形体和垫板下部楔形体可以通过帆布绑带捆绑在一起。
16.所述的一种补偿式楔形垫板锚固支护装置，其加工制作方法为：
17.首先选取一块尺寸适合的立方体钢材作为垫板本体，然后在垫板本体上沿对角线切割出垫板上部楔形体和垫板下部楔形体，并在垫板上部楔形体的下表面和垫板下部楔形体的上表面切割出可以相互啮合的锯齿状槽口。接下来以垫板下部楔形体为例对具体加工过程加以说明：在垫板下部楔形体2/3高度的中心处钻一个直径略大于锚杆体直径的通孔，从通孔处切割出条形缺口至垫板本体的边缘，使得锚杆体可以通过条形缺口横向到达通孔的中心位置，使用时，垫板上部楔形体和垫板下部楔形体相互叠合，且垫板上的锯齿状槽口可以相互啮合。
18.所述的一种补偿式楔形垫板锚固支护装置，其使用方法为：
19.在出现垮帮、空帮现象的地方，锚杆端部裸露，托盘与围岩之间产生空隙，造成锚杆失效。本实用新型所提供的一种补偿式楔形垫板锚固支护装置，在托盘与围岩之间产生的空隙处将垫板上部楔形体和垫板下部楔形体的条形缺口对准锚杆体，并相对叠加塞紧到托盘与围岩之间的空隙中，使用铁锤或者其他工具敲击垫板的端部，使得上、下垫板之间可以向内侧相向运动挤压托盘和围岩，待围岩、垫板和托盘紧密接触后，用帆布绑带将垫板上部楔形体和垫板下部楔形体捆绑在一起，防止垫板因为受力过大而崩开，或者因为围岩再次片帮锚杆失效而导致垫板发生掉落，从而达到为锚杆施加二次预紧力，防止围岩垮帮、空帮现象发生的目的。若经过长时间的采掘扰动或其他因素的影响，造成垫板松动、锚杆再次失效，可重复上述操作，为锚杆再次提供预紧力。
20.对于现有技术，本实用新型的有益效果是：
21.1、本实用新型可为因垮帮、空帮而失效的锚杆提供二次预紧力。
22.2、本实用新型中垫板下部楔形体的下表面与托盘相比，与围岩接触的面积更大，可增大托盘的受力面积，使应力降低，进一步阻止垮帮、空帮现象的发生。
23.3、本实用新型中垫板上部楔形体的下表面和垫板下部楔形体的上表面之间通过锯齿状的槽口相互啮合，有效防止了上、下垫板之间发生滑动，使得二次施加的预紧力更加
稳定，不会因为相互滑动而使预紧力降低。
24.4、本实用新型中垫板上部楔形体和垫板下部楔形体通过帆布绑带捆绑在一起，防止垫板因为受力过大而崩开，或者因为围岩再次片帮造成锚杆失效而导致垫板发生掉落。
25.5、本实用新型所提供的一种补偿式楔形垫板锚固支护装置使用方便，只需在因垮帮、空帮而造成锚杆失效的托盘和围岩之间安装此垫板即可，且只需用铁锤敲击垫板端部即可实现施加二次预紧力。
26.6、本实用新型所提供的一种补偿式楔形垫板锚固支护装置，可以多次重复利用，当经过长时间的采掘扰动或其他因素影响，造成垫板松动、锚杆再次失效时，可重复上述操作，为锚杆再次提供预紧力。
附图说明
27.本实用新型所提供的一种补偿式楔形垫板锚固支护装置结构示意图：
28.图1为一种补偿式楔形垫板锚固支护装置的剖面图；
29.图2为一种补偿式楔形垫板锚固支护装置中帆布绑带示意图；
30.图3为一种补偿式楔形垫板锚固支护装置整体结构示意图。
具体实施方式
31.下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
32.如图1-3所示，本实用新型主要包括锚杆体1，紧固螺母2，防松垫圈3，托盘4，垫板本体5，垫板上部楔形体5-1，垫板下部楔形体5-2，锯齿状槽口5-3，通孔5-4，条形缺口5-5，围岩6，帆布绑带7。
33.其中垫板本体5包括垫板上部楔形体5-1和垫板下部楔形体5-2；垫板本体5上的通孔5-4为圆孔；垫板上部楔形体5-1的下表面和垫板下部楔形体5-2的上表面为锯齿状槽口5-3；垫板本体5上的通孔5-4直径与条形缺口5-5宽度相等且略大于锚杆体1直径；垫板上部楔形体5-1和垫板下部楔形体5-2可以通过锯齿状槽口5-3相互啮合；垫板上部楔形体5-1和垫板下部楔形体5-2通过帆布绑带7捆绑在一起
34.具体的使用方法为：在托盘4与围岩6之间产生的空隙处，将垫板上部楔形体5-1和垫板下部楔形体5-2的条形缺口5-5对准锚杆体1，并相对叠加塞紧到托盘4与围岩6之间的空隙中，用铁锤或者其他工具敲击垫板上部楔形体5-1和垫板下部楔形体5-2的端部，使得垫板上部楔形体5-1和垫板下部楔形体5-2之间可以向内侧相向运动挤压托盘4和围岩6，待围岩6、垫板本体5和托盘4紧密接触后，用帆布绑带7将垫板上部楔形体5-1和垫板下部楔形体5-2捆绑在一起，防止垫板本体5因为受力过大而崩开，或者因为围岩6再次片帮使锚杆体1失效而导致垫板本体5发生掉落，从而达到为锚杆体1施加二次预紧力，防止垮帮、空帮现象发生的目的。
35.若经过长时间的采掘扰动或其他因素影响，造成垫板本体5松动、锚杆体1失效，可再次重复上述操作，为锚杆体1再次提供预紧力。
36.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，任何熟悉本领域的工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确
定的保护范围内。

技术特征：

1.一种补偿式楔形垫板锚固支护装置，主要包括锚杆体(1)，紧固螺母(2)，防松垫圈(3)，托盘(4)，垫板本体(5)，垫板上部楔形体(5-1)，垫板下部楔形体(5-2)，锯齿状槽口(5-3)，通孔(5-4)，条形缺口(5-5)，围岩(6)，帆布绑带(7)，其主要特征在于：垫板本体(5)包括垫板上部楔形体(5-1)和垫板下部楔形体(5-2)，垫板上部楔形体(5-1)和垫板下部楔形体(5-2)上各有一个通孔(5-4)和一个条形缺口(5-5)，垫板上部楔形体(5-1)的下表面和垫板下部楔形体(5-2)的上表面为锯齿状槽口(5-3)。2.根据权利要求1所述的一种补偿式楔形垫板锚固支护装置，其特征在于，所述的一种补偿式楔形垫板锚固支护装置中，垫板上部楔形体(5-1)和垫板下部楔形体(5-2)上的通孔(5-4)为圆孔。3.根据权利要求1所述的一种补偿式楔形垫板锚固支护装置，其特征在于，所述的一种补偿式楔形垫板锚固支护装置中，通孔(5-4)的直径和条形缺口(5-5)的宽度相等且略大于锚杆体(1)的直径。4.根据权利要求1所述的一种补偿式楔形垫板锚固支护装置，其特征在于，所述的一种补偿式楔形垫板锚固支护装置中，垫板上部楔形体(5-1)和垫板下部楔形体(5-2)可以通过锯齿状槽口(5-3)相互啮合。5.根据权利要求1所述的一种补偿式楔形垫板锚固支护装置，其特征在于，所述的一种补偿式楔形垫板锚固支护装置中，垫板上部楔形体(5-1)和垫板下部楔形体(5-2)通过锯齿状槽口(5-3)相互啮合之后，可以由帆布绑带(7)捆绑在一起。

技术总结

本实用新型公开了一种补偿式楔形垫板锚固支护装置，主要包括锚杆体，紧固螺母，防松垫圈，托盘，垫板本体，垫板上部楔形体，垫板下部楔形体，锯齿状槽口，通孔，条形缺口，帆布绑带。其特征在于：垫板本体主要包括垫板上部楔形体和垫板下部楔形体两部分，其中垫板上部楔形体下表面和垫板下部楔形体上表面为可以相互啮合的锯齿状槽口，且上、下楔形体之间通过帆布绑带捆绑在一起。和现有技术相比，其有益效果为：本实用新型可以通过上、下楔形体之间向内侧相向运动挤压托盘和围岩，从而达到为锚杆施加二次预紧力，防止垮帮、空帮现象发生的目的，若经过长时间的采掘扰动或其他因素影响，造成垫板松动，可重复上述操作，为锚杆再次提供预紧力。紧力。紧力。