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1、10申请公布号CN103334774A43申请公布日20131002CN103334774ACN103334774A21申请号201310220790X22申请日20130605E21D15/44200601E21D15/5420060171申请人惠兴田地址710054陕西省西安市雁塔路58号西安科技大学建筑与土木工程学院72发明人惠兴田54发明名称一种外锚式矿用锚柱及其施工方法57摘要本发明涉及一种无煤柱开采沿空留巷和充填开采使用的外锚式矿用锚柱及其施工方法，该装置主体由外层的外活塞与设置在外活塞内的内活塞及其附属件构成。所述内活塞的顶端设置有用于锁紧顶锚栓的上承压板。上承压板顶部设置有摩擦。
2、尖，一端设有连接巷道顶板的顶锚栓。内活塞底端设有活塞密封件；所述外活塞底端设置有下承压板。利用本产品能够将顶板和底板锚固在一起形成锚固和支撑双重作用,克服了现有隔离墙技术的没有及时支撑能力的缺陷。适应于回采工作面和充填开采工作面沿空留巷施工的隔离墙预支撑，尤其适合于急倾斜破碎顶板煤层的沿空留巷隔离墙，采用本发明施工沿空巷道不影响回采工作面生产，属于本质安全性施工工艺。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN103334774ACN103334774A1/1页21一种外锚式矿用锚柱，其特征在于。
3、由外层的外活塞（2）与设置在外活塞内的内活塞（1）及其附属件构成，所述内活塞（1）的顶端设置上承压板（41），上承压板（41）顶部设置有摩擦尖（61），上承压板（41）顶部连接巷道顶板（51）；内活塞（1）底部设有活塞密封件（8）所述外活塞（2）底端设置有下承压板（42），底端设置有摩擦底尖（62），下承压板（42）底部连接巷道底板（52），外活塞（2）顶端与内活塞（1）接触部分设置有恒阻锁紧件（7），内活塞（1）设置有泄压阀（11）以及充填胶凝材料（9），外活塞（2）下端设置有注浆孔（10）,内活塞（1）顶部设有削弱区（12），外活塞（2）底部设有削弱区（12）。2根据权利要求1所述的一种外。
4、锚式矿用锚柱，其特征在于所述外活塞（2）与内活塞（1）内层填充有胶凝材料或水（9）。3根据权利要求1或2所述的一种外锚式矿用锚柱，其特征在于所述外活塞（2）上端设置有一个拉环（14）。4根据权利要求1或2所述的一种外锚式矿用锚柱，其特征在于所述上承压板（41）设置有用于锁紧的顶锚栓（31），下承压板（42）设置有用于锁紧的地锚栓（32）；上承压板（41）或下承压板（42）分别为矩形、三角形、多边形、圆形和椭圆形中的一种。5根据权利要求1或2所述的一种外锚式矿用锚柱，其特征在于所述上承压板（41）或下承压板（42）上最少有一个锚栓孔，孔径15MM33MM。6根据权利要求1或2所述的一种外锚式矿用。
5、锚柱，其特征在于所述上承压板（41）与内活塞（1）连接方式为铰接或固定连接。7根据权利要求1或2所述的一种外锚式矿用锚柱，其特征在于所述摩擦尖（61）或摩擦底尖（62）的数量不少于2个，摩擦尖（61）在上承压板（41）边缘10MM以内的任何位置，摩擦底尖（62）在下承压板（42）边缘10MM以内的任何位置。8根据权利要求1或2所述的一种外锚式矿用锚柱，其特征在于所述削弱区分别分布在内活塞（1）和外活塞（2）距端头50300MM位置处，形状为波浪或螺旋状，长度为50500MM。9利用权利要求1或2所述的一种外锚式矿用锚柱进行施工的方法，其特征在于包括以下步骤（一）、首先先将锚柱直立在设计位置，连。
6、接压力泵到注浆孔（10）；（二）、灌注泵注胶凝材料或水（9）顶升内活塞（1），顶升到位后通过外活塞恒阻锁紧件（7）固定内活塞（1）的位置；（三）、分别在上承压板（41）和下承压板（42）的锚栓孔内钻孔并分别安装顶锚栓（31）和地锚栓（32），完成安装。10根据权利要求9所述的一种外锚式矿用锚柱进行施工的方法，其特征在于当外活塞（2）上端设置有一个拉环（14）时，步骤（三）完成后，穿过拉环（14）斜向拉出钢丝（13）并固定于巷道底板（52），完成安装。权利要求书CN103334774A1/3页3一种外锚式矿用锚柱及其施工方法技术领域0001本发明属于煤矿采煤工程领域，具体涉及一种外锚式矿用锚柱及。
7、其施工方法。背景技术0002沿空留巷巷旁支护采用木垛、密集支柱、矸石袋、料石砌墙或混凝土连续墙作为支撑。临时支护还要采用单体柱。单体柱价格昂贵不能作为一次性支护材料使用，其他形式的巷旁支护又不能解决墙体及时对顶板施加主动支撑力。而没有及时主动的支撑在一些情况下容易导致顶板冒落会严重影响生产和安全。而沿空留巷隔离墙要能够很好的适应高效回采作业就必须要具有一定初撑力的支撑构件。发明内容0003本发明的目的是在于针对现有技术的不足，提供一种结构简单，施工速度快，劳动效率高的具有一定主动支撑功能并兼做临时支护的外锚式矿用锚柱及其施工方法。0004为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种外锚式矿用锚柱。
8、，其特征在于由外层的外活塞（2）与设置在外活塞内的内活塞（1）及其附属件构成，所述内活塞（1）的顶端设置上承压板（41），上承压板（41）顶部设置有摩擦尖（61），上承压板（41）顶部连接巷道顶板（51）；内活塞（1）底部设有活塞密封件（8）所述外活塞（2）底端设置有下承压板（42），底端设置有摩擦底尖（62），下承压板（42）底部连接巷道底板（52），外活塞（2）顶端与内活塞（1）接触部分设置有恒阻锁紧件（7），内活塞（1）设置有泄压阀（11）以及充填胶凝材料或水（9），外活塞（2）下端设置有注浆孔（10）,内活塞（1）顶部设有削弱区（12），外活塞（2）底部设有削弱区（12）。0005所述。
9、外活塞（2）与内活塞（1）内层填充有胶凝材料或水（9）。0006所述外活塞（2）上端设置有一个拉环（14）。0007所述上承压板（41）设置有用于锁紧的顶锚栓（31），下承压板（42）设置有用于锁紧的地锚栓（32）；上承压板（41）或下承压板（42）分别为矩形、三角形、多边形、圆形和椭圆形中的一种。0008所述上承压板（41）或下承压板（42）上最少有一个锚栓孔，孔径15MM33MM。0009所述上承压板（41）与内活塞（1）连接方式为铰接或固定连接。0010所述摩擦尖（61）或摩擦底尖（62）的数量不少于2个，摩擦尖（61）在上承压板（41）边缘10MM以内的任何位置，摩擦底尖（62）在下承。
10、压板（42）边缘10MM以内的任何位置。0011所述削弱区分别分布在内活塞（1）和外活塞（2）距端头50300MM位置处，形状为波浪或螺旋状，长度为50500MM。0012一种外锚式矿用锚柱进行施工的方法，其特征在于包括以下步骤（一）、首先先将锚柱直立在设计位置，连接压力泵到注浆孔（10）；（二）、灌注泵注胶凝材料或水（9）顶升内活塞（1），顶升到位后通过外活塞恒阻锁紧件说明书CN103334774A2/3页4（7）固定内活塞（1）的位置；（三）、分别在上承压板（41）和下承压板（42）的锚栓孔内钻孔并分别安装顶锚栓（31）和地锚栓（32），完成安装。0013当外活塞（2）上端设置有一个拉环（。
11、14）时，步骤（三）完成后，穿过拉环（14）斜向拉出钢丝（13）并固定于巷道底板（52），完成安装。0014本发明与现有技术相比具有以下优点。00151矿用锚柱结构简单，使用方便。00162利用本发明能够将顶板和底板锚固在一起形成锚固和支撑双重作用。00173适应于沿空留巷施工的隔离墙预支撑，尤其适合于急倾斜煤层的沿空留巷隔离墙。附图说明0018图1为本发明结构示意图。0019附图标记说明1内活塞；2外活塞；31顶锚栓；32地锚栓；41上承压板；42下承压板；51巷道顶板；52巷道底板；61摩擦尖；62摩擦底尖7外活塞恒阻锁紧件；8活塞密封件；9胶凝材料或水；10单向阀；11泄压阀；12削弱区。
12、；13钢丝；14拉环。具体实施方式0020如图1所示外锚式矿用锚柱的装置，其特征在于由外层的外活塞2与设置在外活塞内的内活塞1及其附属件构成，所述内活塞1的顶端设置有用于锁紧顶锚栓31的上承压板41，上承压板41顶部设置有摩擦尖61，上承压板41一端设有锚栓孔用于安装连接巷道顶板51的顶锚栓31，内活塞1底部设有活塞密封件8；所述外活塞2底端设置有下承压板42，底端设置有摩擦底尖62，一端设有锚栓孔用于安装连接巷道底板52的地说明书CN103334774A3/3页5锚栓32，外活塞2顶端与内活塞1接触部分设置有恒阻锁紧件7，内活塞1设置有泄压阀11，外活塞2下端设置有注浆孔10，内活塞1顶部设。
13、有削弱区12，外活塞2底部设有削弱区12。0021上承压板41或下承压板42分别为矩形、三角形、多边形、圆形和椭圆形中的一种。0022上承压板41或下承压板42上最少有一个锚栓孔，孔径范围在15MM33MM。上承压板41与内活塞1连接方式为铰接或固定连接。0023摩擦尖61或摩擦底尖62的数量不少于2个，摩擦尖61在上承压板41边缘10MM以内的任何位置，摩擦底尖62在下承压板42边缘10MM以内的任何位置。0024削弱区分别分布在内活塞1和外活塞2距端头50300MM位置处，形状为波浪或螺旋状，长度为50500MM。0025施工时,首先先将锚柱直立在设计位置，连接压力泵到单向阀10，泵注胶凝。
14、材料或水9浆液顶升内活塞1，顶升到位后通过外活塞恒阻锁紧件7固定内活塞1的位置；然后分别在上承压板和下承压板的锚栓孔内钻孔并分别安装顶锚栓31和地锚栓32，完成安装，为了加固锚柱，在拉环14斜向拉出钢丝13并固定于巷道底板52。0026另一种方式是外活塞2内层填充有膨胀胶凝材料或水9。施工时，首先先将锚柱直立在设计位置，通过乳化液泵注入内活塞1，将内活塞1顶升到位后通过内外活塞交接处的外活塞恒阻锁紧件7固定内活塞1的位置；然后分别在上承压板和下承压板的锚栓孔内钻孔并分别安装顶锚栓31和地锚栓32，完成安装。0027再一种方式是外活塞2内层填充有砂子9。施工时，首先先将锚柱直立在设计位置，通过单向阀10向活塞1内注入浆液或其他液体使内活塞1上升，上升到位后通过外活塞1上的单向阻力件7固定内活塞1的位置；然后分别在上承压板和下承压板的锚栓孔内钻孔并分别安装顶锚栓31和地锚栓32,完成安装。0028矿用锚柱结构简单，使用方便，施工速度快，劳动效率高，支护效果好,本装置和方法主要用在煤矿无煤柱开采沿空留巷,也可用于各种井下工程固定支护。说明书CN103334774A1/1页6图1说明书附图CN103334774A。