一種礦用化學(xué)錨索退錨裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種礦用化學(xué)錨索退錨裝置及方法，尤其適用于巷道的退錨作業(yè)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤巷錨桿索支護(hù)是我國普遍采用的支護(hù)方式，其具有操作簡便、支護(hù)效果好等優(yōu)點(diǎn)，但也會造成工作面端頭較大面積懸頂，導(dǎo)致端頭瓦斯積聚，這給頂板與瓦斯管理帶來極大的隱患。因而如何保證頂板在工作面推過前不垮落，在工作面推過后及時垮落是煤巷支護(hù)亟需解決的問題。為此，采煤作業(yè)過程中經(jīng)常進(jìn)行退錨作業(yè)。
[0003]目前普遍采用機(jī)械式退錨，主要存在以下問題:退錨后頂板隨即失去錨固力，易發(fā)生冒頂；退錨過程生拉硬拽，加大冒頂風(fēng)險；退錨效果差，效率低，錨索脫皮頻發(fā)；退錨設(shè)備較重，不易操作，成本較高，使用受限。因此亟需提出一種新型退錨裝置和方法，解決上述難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)問題:本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有機(jī)械式退錨方法的缺陷，提出了一種礦用化學(xué)錨索退錨裝置及方法，利用化學(xué)錨索人為控制錨固體失效時間，從而達(dá)到安全退錨的效果O
[0005]技術(shù)方案:本發(fā)明的礦用化學(xué)錨索退錨裝置，包括穿套在錨索外露段上的鎖具和托盤，所述的鎖具和托盤之間設(shè)有特制錨環(huán)，所述特制錨環(huán)的徑向開有上下不對稱的兩個導(dǎo)流孔，上部的一個導(dǎo)流孔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流管，導(dǎo)流管與設(shè)在頂板上的藥包相連接，藥包內(nèi)裝有濃度為5?12mol/L的混合酸液；所述的導(dǎo)流管上設(shè)有節(jié)流閥。
[0006]使用上述裝置的礦用化學(xué)錨索退錨方法，包括如下步驟:
[0007]a.在地面制備與導(dǎo)流管相連接的藥包和特制錨環(huán)；
[0008]b.安裝錨索時，將特制錨環(huán)安裝在鎖具與托盤之間，其它工序與錨索安裝工序相同；
[0009]c.工作面回采時，滯后液壓支架立柱一個截深，將藥包固定在錨索托盤外部的頂板上；
[0010]d.將導(dǎo)流管的一端與特制錨環(huán)上部的導(dǎo)流孔相連接；藥包中的酸液在重力作用下自流，經(jīng)導(dǎo)流管、特制錨環(huán)上部的導(dǎo)流孔進(jìn)入錨索和特制錨環(huán)的空隙中，對錨索進(jìn)行腐蝕；反應(yīng)過的廢液通過特制錨環(huán)下側(cè)的導(dǎo)流孔流出；
[0011]e.在滯后液壓支架立柱0.5m處安設(shè)警示線，禁止人員越過，防止藥包中的混合酸液滴落危害工人健康；
[0012]f.錨索被酸液腐蝕后，抗拉強(qiáng)度大大降低，之后利用滯后采動壓力，實現(xiàn)退錨；
[0013]g.待液壓支架向前推進(jìn)一個截深，重復(fù)c、d、e，直至完成整個工作面的回采。
[0014]所述藥包的體積為100?500mL，藥包的高度與錨索托盤高度相同。
[0015]所述藥包內(nèi)的酸液鹽酸、硝酸或硫酸溶液。
[0016]所述特制銷環(huán)外徑比銷索鎖具外徑大5?30mm，內(nèi)徑比銷索直徑大5?10mm。
[0017]通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥設(shè)定酸液流速，控制錨索腐蝕的失效時間為I?12小時之間。
[0018]有益效果:由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0019]1.利用強(qiáng)酸快速腐蝕錨索，弱化錨索的抗拉強(qiáng)度。之后利用滯后采動壓力，達(dá)到破壞錨索的效果，節(jié)省強(qiáng)酸用量，而且工人退錨作業(yè)環(huán)境更為安全；
[0020]2.可以通過控制酸液濃度或流速，實現(xiàn)錨索失效時間的可控；
[0021]3.退錨環(huán)較鎖具直徑大，減小鎖具對托盤的應(yīng)力集中，改善托盤的受力環(huán)境；
[0022]4.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，降低了勞動強(qiáng)度，簡化了退錨施工工藝，易于推廣。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明錨索剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2(a)是本發(fā)明特制錨環(huán)的俯視圖；
[0025]圖2(b)是本發(fā)明特制錨環(huán)的剖面圖。
[0026]圖中:1_銷索；2-藥包；3-導(dǎo)流管；4-節(jié)流閥；5-導(dǎo)流孔;6_鎖具;7_特制錨環(huán)；8_托盤；9_頂板。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個實施例作進(jìn)一步的描述:
[0028]本發(fā)明的礦用化學(xué)錨索退錨裝置，主要由藥包2、導(dǎo)流管3、流閥4、鎖具6、特制錨環(huán)7和節(jié)托盤8組成。鎖具6和托盤8穿套在錨索I外露段上，所述的特制錨環(huán)7設(shè)在鎖具6和托盤8之間，所述特制錨環(huán)7的徑向開有上下不對稱的兩個導(dǎo)流孔5，上部的一個導(dǎo)流孔5內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流管3，導(dǎo)流管3與設(shè)在頂板9上的藥包2相連接，藥包2內(nèi)裝有濃度為5?12mol/L的混合酸液；所述的導(dǎo)流管3上設(shè)有節(jié)流閥4。
[0029]本發(fā)明的礦用化學(xué)錨索退錨方法，步驟如下:
[0030]a.在地面制備與導(dǎo)流管3相連接的藥包2和特制錨環(huán)7 ;所述藥包2的體積為100?500mL，藥包2的高度與錨索托盤8高度相同。藥包2內(nèi)裝有濃度為5?12mol/L的鹽酸、硝酸或硫酸溶液，導(dǎo)流管3上裝有節(jié)流閥4，同時制備特制錨環(huán)7，所述特制錨環(huán)7外徑比錨索鎖具外徑大5?30mm，內(nèi)徑比錨索直徑大5?10mm。在特制錨環(huán)7的一側(cè)的上部和對側(cè)的下部開有兩導(dǎo)流孔5，特制錨環(huán)7經(jīng)過防腐蝕處理，與混合酸不反應(yīng)。
[0031]b.在順槽掘進(jìn)期間安裝錨索I時，將特制錨環(huán)7安裝在鎖具6與托盤8之間，其它工序與錨索I安裝工序相同；
[0032]c.工作面回采時，滯后液壓支架立柱一個截深lm，將連接著導(dǎo)流管3的藥包2固定在錨索托盤8外部的頂板9上；
[0033]d.將導(dǎo)流管3的一端與特制錨環(huán)7上部的導(dǎo)流孔5相連接；藥包2中的酸液在重力作用下自流，經(jīng)導(dǎo)流管3、特制錨環(huán)7上部的導(dǎo)流孔5進(jìn)入錨索I和特制錨環(huán)7的空隙中，對錨索I進(jìn)行腐蝕；反應(yīng)過的廢液通過特制錨環(huán)7下側(cè)的導(dǎo)流孔5流出；通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥4來設(shè)定酸液流速，以控制錨索腐蝕失效時間；通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥4設(shè)定酸液流速，控制錨索I腐蝕的失效時間為I?12小時之間。
[0034]e.在滯后液壓支架立柱0.5m處安設(shè)警示線，禁止人員越過，防止藥包2中的混合酸液滴落危害工人健康；
[0035]f.錨索I被酸液腐蝕后，抗拉強(qiáng)度大大降低，之后利用滯后采動壓力，實現(xiàn)退錨效果；
[0036]g.待液壓支架向前推進(jìn)一個截深，重復(fù)c、d、e，直至完成整個工作面的回采。
【主權(quán)項】
1.一種礦用化學(xué)錨索退錨裝置，包括穿套在錨索(I)外露段上的鎖具(6)和托盤(8)，其特征在于:所述的鎖具(6)和托盤(8)之間設(shè)有特制錨環(huán)(7)，所述特制錨環(huán)(7)的徑向開有上下不對稱的兩個導(dǎo)流孔(5)，上部的一個導(dǎo)流孔(5)內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流管(3)，導(dǎo)流管(3)與設(shè)在頂板(9)上的藥包(2)相連接，藥包(2)內(nèi)裝有濃度為5?12mol/L的混合酸液；所述的導(dǎo)流管(3)上設(shè)有節(jié)流閥(4)。
2.一種使用權(quán)利要求1所述裝置的礦用化學(xué)錨索退錨方法，其特征在于包括如下步驟: a.在地面制備與導(dǎo)流管(3)相連接的藥包(2)和特制錨環(huán)(7); b.安裝錨索(I)時，將特制錨環(huán)(7)安裝在鎖具(6)與托盤(8)之間，其它工序與錨索(I)安裝工序相同； c.工作面回采時，滯后液壓支架立柱一個截深，將藥包(2)固定在錨索托盤(8)外部的頂板(9)上； d.將導(dǎo)流管(3)的一端與特制錨環(huán)(7)上部的導(dǎo)流孔(5)相連接；藥包(2)中的酸液在重力作用下自流，經(jīng)導(dǎo)流管(3)、特制錨環(huán)(7)上部的導(dǎo)流孔(5)進(jìn)入錨索(I)和特制錨環(huán)(7)的空隙中，對錨索(I)進(jìn)行腐蝕；反應(yīng)過的廢液通過特制錨環(huán)(7)下側(cè)的導(dǎo)流孔(5)流出； e.在滯后液壓支架立柱0.5 m處安設(shè)警示線，禁止人員越過，防止藥包(2)中的混合酸液滴落危害工人健康； f.錨索(I)被酸液腐蝕后，抗拉強(qiáng)度大大降低，之后利用滯后采動壓力，實現(xiàn)退錨； g.待液壓支架向前推進(jìn)一個截深，重復(fù)c、d、e，直至完成整個工作面的回采。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種礦用化學(xué)錨索退錨方法，其特征在于:所述藥包(2)的體積為100?500mL，藥包(2)的高度與錨索托盤(8)高度相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種礦用化學(xué)錨索退錨方法，其特征在于:所述藥包(2)內(nèi)的酸液鹽酸、硝酸或硫酸溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種礦用化學(xué)錨索退錨裝置及方法，其特征在于:通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥(4)設(shè)定酸液流速，控制錨索(I)腐蝕的失效時間為I?12小時之間。
【專利摘要】本發(fā)明一種礦用化學(xué)錨索退錨裝置及方法，適用于巷道的退錨作業(yè)。裝置主要包括藥包、導(dǎo)流管、特制錨環(huán)和節(jié)流閥四個部分。通過導(dǎo)流管把藥包內(nèi)的酸液引入特制錨環(huán)和錨索間的空隙中，酸液腐蝕弱化錨索，反應(yīng)過的廢液通過特制錨環(huán)下側(cè)的導(dǎo)流孔流出。之后利用滯后采動壓力，實現(xiàn)退錨效果。可以通過控制節(jié)流閥流速或調(diào)節(jié)藥包酸液濃度來設(shè)定腐蝕速度，以調(diào)節(jié)錨索失效時間。本裝置簡化了退錨施工工藝，降低了工人勞動強(qiáng)度，且能人為地控制錨固失效時間，增加了退錨工序的安全性，結(jié)構(gòu)簡單，易于推廣。
【IPC分類】E21D20-00
【公開號】CN104790989
【申請?zhí)枴緾N201510134723
【發(fā)明人】張農(nóng), 張?zhí)斐? 徐驍勇, 潘東江
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年3月25日