一种煤层巷道棚锚协同支护装置的制作方法

本发明涉及煤矿巷道支护，具体是一种煤层巷道棚锚协同支护装置。

背景技术：

1、煤层巷道内在软弱围岩隧道开挖后，需要立即架设棚架进行初期支护。但钢拱架的拱脚是整个结构的薄弱环节，容易因围岩压力大而下沉或向内收敛。

2、锁脚锚杆本体的作用，就是在钢拱架架设到位后，从靠近拱脚位置处斜向下打入岩层，锁脚锚杆本体的端部固定在拱脚上，像“钉子”一样把钢拱架的脚牢牢锁固在围岩上，从而有效控制钢拱架的变形和下沉，确保整个支护结构的稳定性。

3、传统施工中，锁脚锚杆本体与钢拱架的连接主要靠洞内焊接或绑扎，这种方式质量不可控，且在高瓦斯等禁止明火的隧道中存在安全隐患。进而改用洞外预制，洞内只需拼装的施工方式，使用连接器允许锁脚锚杆本体在两个平面内调整角度，以适应不同的打设方向要求。

4、现有技术中，连接器是通过两个对立设置的弧形夹板将锚杆本体的支护端夹持在内，依靠弧形夹板夹紧，锚杆本体极易顺着板面滑动，导致支护失效，支护的稳定性较低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种煤层巷道棚锚协同支护装置，以解决现有技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤层巷道棚锚协同支护装置，包括架设于煤层巷道内壁且采用h型钢的拱脚，还包括：

3、定位钢，安装在所述拱脚的预设位置上；

4、支护框，设置在定位钢上，其上设有旋转槽，所述旋转槽为蝴蝶结式对称扇形状；所述旋转槽顶部向墙体侧倾斜；

5、旋转板，限制于所述旋转槽内摆动时，两端始终贴合旋转槽两弧形端头的内壁，依靠旋转槽限制最大偏转角度，锚杆本体主体贯穿安装在所述旋转板上；

6、第二内螺纹孔，位于所述旋转板中部，贯穿所述旋转板的厚度方向，用于穿过且固定锚杆本体；

7、角度锁定组件，安装在定位钢上，用于从相对的两个方向上抵接旋转板，且抵接点分别位于旋转板旋转中心的上方和下方；在所述旋转板转动至预设角度后将所述旋转板固定。

8、进一步的，所述定位钢的安装侧插放至所述拱脚内，支护侧延伸至所述拱脚外，所述安装侧设有至少两组通孔一；所述拱脚上设有至少两组第一内螺纹孔；

9、还包括第一螺栓，用于穿过同轴设置的一组第一内螺纹孔和一组所述通孔一。

10、进一步的，所述支护框包括：

11、限位框，固定于所述定位钢支护侧上，所述旋转槽位于所述限位框内；

12、环板，固定于所述限位框上远离所述拱脚的一侧，所述环板上设有内环面，所述环板靠近内环面一侧局部遮挡旋转槽；

13、所述环板和旋转槽的合围形成限位槽；所述旋转板的两端对称设有缺口槽，所述缺口槽滑动插接在所述环板靠近内环面一侧的外表面上。

14、进一步的，所述角度锁定组件包括第四螺纹杆和第五螺纹杆；

15、所述限位框顶部远离墙体一侧设有第四内螺纹孔；所述第五螺纹杆穿过其中一个所述通孔一和所述第四内螺纹孔后抵接在所述旋转板顶部左侧面；

16、所述限位框顶部靠近墙体一侧设有第六内螺纹孔；所述第四螺纹杆穿过其中一个所述通孔一和所述第六内螺纹孔后抵接在所述旋转板底部右侧面。

17、进一步的，所述锚杆本体主体的支护端设有第一外螺纹，用于与所述第二内螺纹孔螺纹连接，其锚固端用于斜向下插入墙体。

18、进一步的，所述限位框的中心处竖直开设有安装口，所述安装口贯穿所述环板，且所述安装口与所述旋转槽连通，所述旋转槽顶部位于所述安装口和墙体之间，所述旋转槽底部位于所述安装口远离所述墙体一侧。

19、进一步的，还包括：

20、锚固剂挡板，套设于所述锚杆本体主体上，位于所述旋转板与墙体之间，用于封堵灌浆孔处锚固剂；

21、第三内螺纹孔，设置于所述定位钢靠近墙体一侧；

22、第三螺纹杆，穿过所述第三内螺纹孔后指向墙体，用于抵接所述锚固剂挡板，使所述锚固剂挡板紧贴墙体。

23、进一步的，所述锚固剂挡板上设有通孔二，所述锚杆本体主体穿过所述通孔二。

24、进一步的，所述锚固剂挡板上开设有插接口，所述插接口的宽度等于所述支护端的直径；所述锚固剂挡板为两个，两个所述锚固剂挡板贴合设置，彼此的所述插接口相互遮挡，所述第三螺纹杆抵接在远离墙体的一个所述锚固剂挡板上。

25、进一步的，所述锚杆本体主体的锚固端直径小于支护端直径。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

27、本发明无论旋转板在旋转槽内摆动至任何角度，均可通过独立调节两根螺纹杆实现可靠锁定，实现了锚杆打设角度的无级调节；使用双向对角的锁定方式，使得旋转板在受到锚杆主体传递来的拉力、剪力和弯矩时，无论载荷方向如何变化，均有至少一根螺纹杆从相反方向提供抗力，有效防止旋转板在受力时发生转动位移；在旋紧螺纹杆时，这种布置使得螺纹杆对旋转板产生的抵接力矩充分传递至整个旋转板，锁定效果优于抵接点集中于旋转中心附近的方案。

1.一种煤层巷道棚锚协同支护装置，包括架设于煤层巷道内壁且采用h型钢的拱脚（1），其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的煤层巷道棚锚协同支护装置，其特征在于，所述定位钢（2）的安装侧插放至所述拱脚（1）内，支护侧延伸至所述拱脚（1）外，所述安装侧设有至少两组通孔一（24）；所述拱脚（1）上设有至少两组第一内螺纹孔（101）；

3.根据权利要求2所述的煤层巷道棚锚协同支护装置，其特征在于，所述支护框（3）包括：

4.根据权利要求3所述的煤层巷道棚锚协同支护装置，其特征在于，所述角度锁定组件（8）包括第四螺纹杆（14）和第五螺纹杆（15）；

5.根据权利要求1所述的煤层巷道棚锚协同支护装置，其特征在于，所述锚杆本体（6）的支护端设有第一外螺纹，用于与所述第二内螺纹孔（7）螺纹连接，其锚固端用于斜向下插入墙体。

6.根据权利要求4所述的煤层巷道棚锚协同支护装置，其特征在于，所述限位框（10）的中心处竖直开设有安装口（19），所述安装口（19）贯穿所述环板（11），且所述安装口（19）与所述旋转槽（4）连通，所述旋转槽（4）顶部位于所述安装口（19）和墙体之间，所述旋转槽（4）底部位于所述安装口（19）远离所述墙体一侧。

7.根据权利要求1或4所述的煤层巷道棚锚协同支护装置，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求7所述的煤层巷道棚锚协同支护装置，其特征在于，所述锚固剂挡板（20）上设有通孔二（25），所述锚杆本体（6）穿过所述通孔二（25）。

9.根据权利要求7所述的煤层巷道棚锚协同支护装置，其特征在于，所述锚固剂挡板（20）上开设有插接口（23），所述插接口（23）的宽度等于所述支护端的直径；所述锚固剂挡板（20）为两个，两个所述锚固剂挡板（20）贴合设置，彼此的所述插接口（23）相互遮挡，所述第三螺纹杆（22）抵接在远离墙体的一个所述锚固剂挡板（20）上。

10.根据权利要求5所述的煤层巷道棚锚协同支护装置，其特征在于，所述锚杆本体（6）的锚固端直径小于支护端直径。