一种机械式恒阻单体支柱回撤工艺与回收方法技术领域
本发明涉及煤矿及金属矿山开采巷道支护应用技术领域，特别是涉及一种机械式
恒阻单体支柱回撤工艺与回收方法。
背景技术
随着机械式恒阻单体支柱的推广使用，实现了井下回采巷道超前支护区域大量木
垛的有序替代。
机械式恒阻单体支柱使用结束后，在支护效果良好、巷道变形并不剧烈的情况下，
机械式恒阻单体支柱中钢珠套损坏、缸体、杆体有一定程度的形变，限位盖、顶托盘、底座有
轻微损坏，但基本保持完好。然而，在现场机械式恒阻单体支柱没有或仅有少量进行回撤、
回收，因此浪费了大量原材料，也延缓了工作进度，降低了生产效率。
针对以上现场回撤与回收机械式恒阻单体支柱实际问题，规范机械式恒阻单体支
柱回撤与回收工艺，是实现机械式恒阻单体支柱简单、快速、高效的回收再利用以及节约材
料的有效方式。
发明内容
本发明的目的是提供一种机械式恒阻单体支柱回撤工艺与回收方法，以解决上述
现有技术存在的问题，使机械式恒阻单体支柱简单、快速、高效的回收再利用。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本申请提供一种机械式恒阻单体支柱
回撤工艺与回收方法，包括如下步骤：
(1)检测所述机械式恒阻单体支柱工作阻力、测量所述机械式恒阻单体支柱形变
程度，确定回撤安全后进行回收；
(2)扶好机械式恒阻单体支柱，松开耳扣螺栓；
(3)将钢钎插进底座中缝里，撬出底座内的楔形活动块；
(4)敲击机械式恒阻单体支柱缸体下部，使其脱离底座，机械式恒阻单体支柱柱体
从底座滑出；
(5)松开机械式恒阻单体支柱顶部的顶托盘螺栓，取下顶托盘，松开限位盖螺栓，
取下限位盖，将杆体从缸体内拔出，取下钢珠套；
(6)将顶托盘、底座按破坏程度进行分类回收；将杆体与缸体按形变程度进行分类
回收；
(7)将可再次利用的杆体与缸体进行重新配件，新的钢珠套套入杆体，将杆体插入
缸体，压紧钢珠套，形成滑移面自锁，固定机械式恒阻单体支柱高度，拧紧限位盖螺栓，重组
机械式恒阻单体支柱；
(8)对回收件组装的机械式恒阻单体支柱进行抽检，通过实验室单体抗压试验，检
测最大工作阻力，抽检合格后，投放使用。
优选地，在所述的步骤(1)中用机械式恒阻单体支柱工作阻力监测仪检测所述机
械式恒阻单体支柱的工作阻力，测得的工作阻力安全值小于450kN则进行回收处理。
优选地，在所述的步骤(1)中用十字交叉测量法测量所述机械式恒阻单体支柱的
形变程度，所述形变程度，是指机械式恒阻单体支柱弯曲程度，回收时，可再次利用的杆体
形变小于10mm，可再次利用的缸体形变小于10mm。
优选地，以上所述的步骤(6)中所述顶托盘、底座按破坏程度分类回收标准为：分
别以顶托盘与杆体螺栓连接处通孔的变形、底座耳扣螺栓连接处通孔的变形为回收标准，
通孔的变形小于15％，则回收利用，通孔的变形大于15％，重新锻造后利用；所述杆体与缸
体按形变程度分类回收标准为：杆体、缸体形变在0-10mm时，直接回收利用，杆体、缸体形变
超过10mm后，重新锻造后利用。
优选地，所述步骤(8)中，对回收的机械式恒阻单体支柱进行实验室抗压试验时，
检测最大工作阻力为450～500kN。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明公开了一种机械式恒阻单体支柱回撤工艺与回收方法，提供了机械式恒阻
单体支柱回撤工艺与回收方法。该回撤工艺与回收方法操作方便快捷，效率高，在机械式恒
阻单体支柱回收利用中具有广泛的实用性和借鉴意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所
需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施
例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图
获得其他的附图。
图1为本发明的一种机械式恒阻单体支柱的结构示意图；
图2为本发明的底座结构一种角度的示意图；
图3为本发明的底座结构另一种角度的示意图；
图4为本发明的一种机械式恒阻单体支柱柱体的结构示意图；
图5为本发明一种机械式恒阻单体支柱回撤工艺与回收方法流程示意图。
其中，1、柱体；2、底座；3、缸体；4、顶托盘；5、杆体；6、钢珠套；7、限位盖；8、限位盖
螺栓；9、顶托盘螺栓；10、第一耳扣；11、耳扣螺栓；12、楔形活动块；13、中缝；14、缸体锥面；
15、底座底板；16、楔形固定块；17、螺帽；18、圆锥面；19、圆柱孔；20、第二耳扣；21、支柱底
座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实
施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明所述的一种机械式恒阻单体支柱回撤工艺与回收方法是针对图1中所示的
机械式恒阻单体支柱进行的。图1中的机械式恒阻单体支柱包括柱体1和底座2两部分。
其中底座2包括底座底板15和两个楔形支块，其中一个楔形支块作为楔形固定块
16焊接在所述底座底板15上，另一个楔形支块作为楔形活动块12与楔形固定块16通过耳扣
螺栓11、螺帽连接。
楔形固定块16和楔形活动块12的两端均分别设置有一个耳扣，楔形固定块两端的
第一耳扣10与楔形活动块的两端的第二耳扣20的高度不同，楔形固定块16和楔形活动块12
对称设置，楔形固定块16两端的第一耳扣10与楔形活动块12两端的第二耳扣20处重叠，并
在耳扣处通过耳扣螺栓11和螺帽连接。
楔形块的上端面呈半圆锥面，所述半圆锥面的一侧靠近另一个楔形块的一侧设置
有半圆形缺口，楔形固定块16和楔形活动块12对称设置并连接在一起后形成一组合体，所
述组合体中央为圆柱孔19，所述组合体上端面为圆锥面18。
机械式恒阻单体支柱的柱体包括杆体5、缸体3、支柱底座21、顶托盘4和钢珠套6，
缸体3为空心柱体，缸体3内壁顶端设置有缸体锥面14，杆体5一端套设有钢珠套6，套设有钢
珠套6的杆体5的一端伸入缸体的空心柱体内，使所设钢珠套6位于缸体锥面14与杆体5之
间，缸体锥面14外部设置有防止钢珠从缸体5内溢出的限位盖7，杆体5未套设钢珠套6的一
端设置有顶托盘4，缸体5底端设置于支柱底座21的凹槽内。
钢珠套6设置有两个，上部所述钢珠套半径大于下部所述钢珠套半径。
限位盖7上设置有3个与缸体3连接的限位盖螺栓8。
杆体5与顶托盘4通过顶托盘螺栓9连接。
顶托盘4为圆盘形，顶托盘4上表面为一弧形面。
支柱底座21为圆盘形，支柱底座21下表面为一水平平面。
本申请提供一种机械式恒阻单体支柱回撤工艺与回收方法，具体步骤如下：
(1)检测所述机械式恒阻单体支柱工作阻力、测量所述机械式恒阻单体支柱形变
程度，确定回撤安全后进行回收；
(2)扶好机械式恒阻单体支柱，松开耳扣螺栓11；
(3)将钢钎插进底座中缝13里，撬出底座2内的楔形活动块12；
(4)敲击机械式恒阻单体支柱缸体3下部，使其脱离底座2，机械式恒阻单体支柱从
底座2滑出；
(5)松开机械式恒阻单体支柱顶部的顶托盘螺栓9，取下顶托盘4，松开限位盖螺栓
8，取下限位盖7，将杆体5从缸体3内拔出，取下钢珠套6；
(6)将顶托盘4、底座2按破坏程度进行分类回收；将杆体5与缸体3按形变程度进行
分类回收；
(7)将可再次利用的杆体5与缸体3进行重新配件，新的钢珠套6套入杆体5，将杆体
5插入缸体3，压紧钢珠套6，形成滑移面自锁，固定机械式恒阻单体支柱的高度，拧紧限位盖
螺栓8，重组机械式恒阻单体支柱；
(8)对回收件组装的机械式恒阻单体支柱进行抽检，通过实验室单体抗压试验，检
测最大工作阻力，抽检合格后，投放使用。
在所述的步骤(1)中用机械式恒阻单体支柱工作阻力监测仪检测所述机械式恒阻
单体支柱的工作阻力，测得的工作阻力安全值小于450kN则进行回收处理。
在所述的步骤(1)中用十字交叉测量法测量所述机械式恒阻单体支柱的形变程
度，所述形变程度，是指机械式恒阻单体支柱弯曲程度，回收时，可再次利用的杆体5形变小
于10mm，可再次利用的缸体3形变小于10mm。
以上所述的步骤(6)中所述顶托盘4、底座2按破坏程度分类回收标准为：分别以顶
托盘4与杆体5螺栓连接处通孔的变形、底座2耳扣螺栓11连接处通孔的变形为回收标准，通
孔的变形小于15％，则回收利用，通孔的变形大于15％，重新锻造后利用；所述杆体5与缸体
3按形变程度分类回收标准为：杆体5、缸体3形变在0-10mm时，直接回收利用，杆体5、缸体3
形变超过10mm后，重新锻造后利用。
所述步骤(8)中，对回收的机械式恒阻单体支柱进行实验室抗压试验时，检测最大
工作阻力为450～500kN。
利用可回收的零部件重新组装的机械式恒阻单体支柱抽检合格率大于90％。
综上所述，所述机械式恒阻单体支柱回撤工艺依次为：检测机械式恒阻单体支柱
工作阻力、形变程度，松开可回收底座耳扣螺栓11，敲击机械式恒阻单体支柱缸体3下部使
其脱离可回收底座2，拆解机械式恒阻单体支柱。
通过以上方法规范机械式恒阻单体支柱回撤与回收工艺，实现了机械式恒阻单体
支柱拆卸简单、快捷，能够充分回收再利用可继续使用的部件，从而达到节约能源和成本的
目的。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的
说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依
据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容
不应理解为对本发明的限制。