具有伸缩式底座的提高煤巷锚杆拉拔测试效果装置

摘要

本发明涉及具有伸缩式底座的提高煤巷锚杆拉拔测试效果装置，有效解决简化测试工艺，提高油缸与活塞的有效行程，提供可靠的锚固数据和测试效果的问题，方法是，伸缩式底座置于托板和液压千斤顶之间，锚杆一端伸入煤层内部与围岩粘结在一起，锚杆露出煤层的一端套上托板，旋装预紧螺母，锚杆外露部分和加长杆安装在一起，伸缩式底座套装在锚杆外露端和加长杆上，并安装在托板上，内部活动座体旋装在外部固定座体一端内，液压千斤顶套装在加长杆上，位于伸缩式底座的外面，拉拔计液压缸上装有高压油管，加长杆穿过伸缩式底座、液压千斤顶的液压缸和活塞的中心，本发明结构新颖独特，易安装使用，效果好，保证煤矿安全生产。

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿安全测试，特别是一种具有伸缩式底座的提高煤巷锚杆拉拔测试效果装置。

背景技术

锚杆支护是目前煤矿巷道支护普遍推广的一种主动支护技术，煤巷锚杆支护普遍采用全螺纹钢高强度树脂锚杆。锚杆一端采用树脂药卷和围岩锚固在一起，锚杆外露端用螺母拧紧，锚杆产生预紧力对围岩产生支护作用。

为了掌握锚杆在树脂药卷作用下与围岩的锚固力，保证巷道支护效果，需要进行锚杆锚固力测试，通常采用的锚固力测试是采用井下锚杆拉拔试验完成。

锚杆拉拔测试采用的设备是锚杆拉拔计，该设备主要由空心式千斤顶、压力表、高压油管、行程计量装置、加压油泵等构成。具体测试程序是先把锚杆外露端预紧螺母卸下，用长螺母连接加长杆和锚杆，安装拉拔计的空心千斤顶，拧紧外端螺母，对千斤顶加压，进行锚杆拉拔测试。

在现场测试中，由于锚杆外端螺母卸下后，煤体会发生松动和回弹变形，另外拉拔计油缸和活塞的行程较小，所以进行测试时，煤体首先要恢复到原来的压紧状态，然后才会进行有效的拉拔实验过程，这样会进一步减小活塞与油缸的行程，会出现拉拔计拉拔力较小时，活塞的行程已经达到极限位置，不能准确测试锚杆的锚固力，从而不能准确判断煤巷锚杆的支护效果，易产生不安全事故，影响煤矿安全生产。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种具有伸缩式底座的提高煤巷锚杆拉拔测试效果装置，可有效解决拉拔测试不需要卸下锚杆预紧螺母，简化测试工艺，提高油缸与活塞的有效行程，提供可靠的锚固数据和测试效果，保证煤矿安全生产的问题。

本发明解决的技术方案是，包括锚杆、托板、预紧螺母、长螺母、加长杆、锚杆拉拔计液压千斤顶、伸缩式底座和螺母构成，伸缩式底座为伸缩式空心圆柱形底座，置于托板和液压千斤顶之间，锚杆一端伸入煤层内部与围岩粘结在一起，锚杆露出煤层的一端套上托板，旋装上预紧螺母，锚杆剩余的外露部分通过长螺母和同轴心的加长杆安装在一起，伸缩式空心圆柱形底座套装在锚杆外露端和加长杆形成的整体结构上，并且安装在托板之上，伸缩式空心圆柱形底座由外部固定座体和内部活动座体构成，内部活动座体旋装在外部固定座体另一端内，拉拔计的液压千斤顶套装在加长杆上，且位于伸缩式空心圆柱形底座的外面，锚杆拉拔计液压千斤顶是由液压缸和装在液压缸内的活塞构成，拉拔计液压缸上装有高压油管，加长杆穿过伸缩式空心圆柱形底座、液压千斤顶的液压缸和活塞的中心，加长杆伸出拉拔计液压缸的外端部上装有固定螺母，构成煤巷锚杆拉拔计测试结构。

本发明结构新颖独特，易安装使用，效果好，锚杆的预紧螺母与锚杆同步位移，简化测试程序，有效利用活塞的有效行程，提高测试结果的可靠性，保证煤矿安全生产。

附图说明

图1为本发明的座体主视图。

图2为本发明的座体剖面主视图。

图3为本发明的剖面主视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

由图1-3所示，本发明包括锚杆、托板、预紧螺母、长螺母、加长杆、锚杆拉拔计液压千斤顶、伸缩式底座和螺母构成，伸缩式底座为伸缩式空心圆柱形底座，置于托板和液压千斤顶之间，锚杆3一端伸入煤层内部与围岩粘结在一起，锚杆露出煤层的一端套上托板4，旋装上预紧螺母6，锚杆剩余的外露部分通过长螺母7和同轴心的加长杆8安装在一起，伸缩式空心圆柱形底座套装在锚杆外露端和加长杆形成的整体结构上，并且安装在托板4之上，伸缩式空心圆柱形底座由外部固定座体1和内部活动座体2构成，内部活动座体2旋装在外部固定座体1一端内，拉拔计的液压千斤顶套装在加长杆8上，且位于伸缩式空心圆柱形底座的外面，锚杆拉拔计液压千斤顶是由液压缸10和装在液压缸内的活塞9构成，拉拔计液压缸上装有高压油管12，加长杆8穿过伸缩式空心圆柱形底座、液压千斤顶的液压缸10和活塞9的中心，加长杆伸出拉拔计液压缸的外端部上装有固定螺母11，构成煤巷锚杆拉拔计测试结构。

为了保证使用效果，所述的外部固定座体1、内部活动座体2均为钢材制成的空心圆柱形，内部活动座体2的外表面有外螺纹，外部固定座体1的内表面有内螺纹，内部活动座体2经外螺纹旋装在外部固定座体1的内螺纹上，构成座体的长度伸缩调节结构；所述的外部固定座体1、内部活动座体2空心圆柱体的厚度均为10mm，外部固定座体1的内径70mm，内部活动座体2的内径为50mm。

所述的锚杆3、托板4、预紧螺母6构成锚杆支护结构，锚杆3露出煤层13的锚杆外露端5的端部通过长螺母7和加长杆8安装在一起，套上伸缩式空心圆柱形底座，加长杆8依次穿过伸缩式空心圆柱形底座、千斤顶活塞9和液压缸10的中心，伸出液压缸10外端，伸出液压缸的外端部上有外螺纹，由固定螺母11固定在液压油缸上。

本发明使用时，（1）、首先按常规方法安装煤巷锚杆支护；（2）、在煤巷锚杆伸出煤层端经长螺母安装同一轴心的加长杆；（3）、在长螺母及锚杆、加长杆外装伸缩式空心圆柱形底座，并使加长杆伸出伸缩式空心圆柱形底座；（4）、将伸出伸缩式空心圆柱形底座的加长杆上穿装上拉拔计的液压千斤顶，并使加长杆伸出计千斤顶，加长杆的外露端安装螺母，将拉拔计液压千斤顶、伸缩式空心圆柱形底座连接在一起；（5）、将拉拔计千斤顶的拉拔计油缸经高压油管接加油泵，并按常规接上压力表、千分表、加油泵，根据锚杆端部外露长度和加长杆的长度调整可伸缩空心圆柱形底座的长度，使千斤顶的活塞处于初始位置，然后拧紧加长杆外端的螺母，与锚杆拉拔计配套使用，开始对拉拔计千斤顶加压，从而实现对锚杆拉拔力测试。

由上述结构可以看出，本发明的可伸缩式空心圆柱形底座为两个空心圆柱通过螺纹安装在一起，长度能够伸缩。具体结构为外部的固定底座和内部的活动底座两部分组成，均为高强度钢结构，厚度10mm，活动底座内径50mm，固定底座内径70mm（具体尺寸可根据现场锚秆和拉拔计尺寸设计），确保空心圆柱形底座内部有效直径大于锚杆预应力螺母直径10mm。固定底座内表面的螺纹与活动底座外部的螺纹相匹配，保证活动底座能安装在固定底座上，并沿螺纹旋转时能相对移动，使底座整体长度能够伸缩。该底座安装在锚杆托板和拉拔计中间，拉拔测试时，锚杆与预紧螺母一起移动，能简化测试工艺，提高活塞的有效行程，保证测试效果准确，提高测试的可靠性，利于煤矿安全生产。

本发明经实际测试和试验，充分证明测试时间短，速度快，由于锚杆端部的螺母不需要卸下，锚杆和螺母整体移动，煤层不会膨胀变形，能提高拉拔计活塞有效行程50mm以上，测试时间只需要10分钟，测试效率提高50%以上，有效节约测试成本，经济和社会效益巨大。