CN110410123A - 一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及煤矿锚杆支护技术领域,公开了一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备,本发明的支护锚杆机构包括外锚固杆、内锚固套和外封堵固定组件,内锚固套利用其径向延伸的加强结构可很好与钻孔内壁进行连接,内锚固套为周向膨胀结构,不仅易于伸入钻孔内,而且对其利用本发明的注浆设备进行专门的注浆,保证内锚固套与锚固孔内壁的一体性能,可使得加强结构伸入锚固孔的岩层,分段的注浆锚固方式不仅可以使得锚固浆液填充更加充实,还可提高锚固可靠性,提高与锚固钻孔壁的结合力,保证锚固效果;此外,本发明对于内锚固套与外锚固杆连接处这一脆弱部位,通过设置多个径向翅片的方式,可以有效的提高该连接处的连接性能,保证支护能力。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿锚杆支护技术领域,具体是一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备。
背景技术
目前市场上关于煤矿的锚杆支护设备一般结构较为单一,一般是利用一根类似钢筋的锚固杆伸入锚固孔内进行锚固,这种方式防护支撑性能不足,锚固后锚杆与岩层之间并无很好的连接力,二者之间仅仅依靠注浆的膨胀进行紧固,这种方式很容易使得锚固杆与注浆液出现脱落或者裂缝,容易出现松动,无法对锚固杆实现轴向和径向的有效锚固,影响支护能力,在遇到岩层过大应力以及移位后,由于锚杆与岩层之间不是一体结构,这很容易使得锚固杆出现断裂等问题,影响支护能力,大大降低锚固杆的支护效果。
因此,本发明提供了一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备,以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备,包括支护锚杆机构、与所述支护锚杆机构配套的注浆设备和支护锚固网,其中,所述支护锚杆机构的外端固定连接于所述支护锚固网上,且所述支护锚杆机构伸入锚固钻孔内,所述注浆设备能够向锚固钻孔内注入锚固剂浆料;其特征在于,
所述支护锚杆机构包括外锚固杆、内锚固套和外封堵固定组件,其中,所述内锚固套伸入所述锚固钻孔的最内部,且所述外锚固杆的内端能够套接于所述内锚固套内;所述外锚固杆的外端设置有位于锚固钻孔外端口位置的所述外封堵固定组件;
在进行锚杆支护时,先将所述内锚固套伸入所述锚固钻孔最内部,并利用所述注浆设备对所述内锚固套进行注浆,使得所述内锚固套膨胀并伸入锚固钻孔的四周侧壁;然后将所述外锚固杆伸入连接于所述内锚固套外端,并安装好所述外封堵固定组件,然后再利用所述注浆设备对所述外锚固杆的外侧进行注浆锚固。
进一步,作为优选,所述内锚固套在周向上为可膨胀的弹性结构,且所述内锚固套的外周部设置有多组轴向间隔的加强结构,且每组所述加强结构包括至少两个圆周阵列的加强结构。
进一步,作为优选,所述内锚固套的具有孔腔的空心结构,且所述内锚固套的前端为实心结构的锥形尖端,所述内锚固套上还设置有沿着其轴向方向延伸的弹性开口槽,该弹性开口槽使得所述内锚固套在周向上为可膨胀的设置。
进一步,作为优选,所述内锚固套的外周侧还设置有多个径向通浆孔。
进一步,作为优选,所述加强结构包括加强座体,所述加强座体的顶端设置有横向锥头,且加强座体的底端设置有斜向进浆口,所述加强座体的底端位于斜向进浆口的一侧固定有凸起,所述加强座体的外侧贯穿设置有浆孔。
进一步,作为优选,所述外锚固杆的前端设置有阶梯连接柱,所述阶梯连接柱螺纹套设于所述内锚固套的外端,所述阶梯连接柱的靠近外锚固杆的一侧的部分上设置有多个圆周阵列的径向翅片,所述径向翅片抵靠住所述内锚固套的端部设置。
进一步,作为优选,所述注浆设备包括高压注浆器、注浆控制连接座、注浆高压管、定位杆、注浆管道和注浆段膨胀控制囊块,所述高压注浆器的顶部设置有所述注浆控制连接座,所述注浆控制连接座的出浆口连接所述注浆高压管,所述注浆高压管的端部连接定位杆,所述定位杆的端部连接有能够与所述内锚固套的外端配合伸入的注浆管道,所述定位杆的外周还套设有注浆段膨胀控制囊块,所述注浆段膨胀控制囊块能够膨胀与收缩,以便锚固钻孔内壁进行密封抵靠,实现注浆段空间的控制。
进一步,作为优选,所述注浆控制连接座上设置有控制所述注浆段膨胀控制囊块膨胀与收缩的膨胀控制气泵或者液压泵。
进一步,作为优选,所述外封堵固定组件包括定位螺纹、四向螺母、定位螺母、垫板、止浆塞,其中,锚固支护网上固定设置有所述固定杆,所述固定杆通过四向螺母与外锚固杆固定连接,所述外锚固杆的一端设置有定位螺纹,所述外锚固杆的外侧连接有四向螺母,且外锚固杆的外侧位于四向螺母的一侧连接有定位螺母,所述外锚固杆的外侧位于定位螺母的一侧设置有垫板,且外锚固杆的外侧位于垫板的一侧设置有止浆塞。
进一步,作为优选,所述四向螺母为十字型结构,其中心设置有轴向内螺纹,且其十字的四个角上也设置有与所述轴向内螺纹垂直的内螺纹,以便与所述固定杆螺纹连接。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明不仅设置了专门的支护锚杆机构,而且还设计了与所述支护锚杆机构配套的注浆设备,本发明的支护锚杆机构包括外锚固杆、内锚固套和外封堵固定组件,内锚固套利用其径向延伸的加强结构可以很好的与钻孔内壁进行连接,同时,内锚固套为周向膨胀结构,不仅易于伸入钻孔内,而且对其利用本发明的注浆设备进行专门的注浆,保证内锚固套与锚固孔内壁的一体性能,可以使得加强结构伸入锚固孔的岩层,同时,在注浆后的完全凝固前,可以利用外锚固杆很好的与所述内锚固套采用螺纹等方式套接在一起,形成一个整体,再对外锚固杆进行锚固,这样,分段的注浆锚固方式不仅可以使得锚固浆液填充更加充实,还可以提高锚固的可靠性,提高与锚固钻孔壁的结合力,保证锚固效果;此外,本发明对于内锚固套与外锚固杆连接处这一脆弱部位,通过设置多个径向翅片的方式,可以有效的提高该连接处的连接性能,保证支护能力。
附图说明
图1为一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备的支护锚杆机构在支护锚固网上的布置连接结构示意图;
图2为一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备中支护锚杆机构的剖视结构示意图;
图3为一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备中支护锚杆机构的另一角度剖视结构示意图;
图4为一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备中内锚固套的剖视结构示意图;
图5为一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备中内锚固套与外锚固杆连接处的剖视结构示意图;
图6为一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备中加强结构的结构示意图;
图7为一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备中注浆设备对内锚固套注浆的结构示意图;
图8为一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备中注浆设备的结构示意图;
图9为一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备中的四向螺母的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1~9,本发明实施例中,一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备,包括支护锚杆机构、与所述支护锚杆机构配套的注浆设备和支护锚固网2,其中,所述支护锚杆机构的外端固定连接于所述支护锚固网上,且所述支护锚杆机构伸入锚固钻孔内,所述注浆设备能够向锚固钻孔内注入锚固剂浆料;其特征在于,
所述支护锚杆机构包括外锚固杆14、内锚固套3和外封堵固定组件,其中,所述内锚固套3伸入所述锚固钻孔的最内部,且所述外锚固杆14的内端能够套接于所述内锚固套3内;所述外锚固杆14的外端设置有位于锚固钻孔外端口位置的所述外封堵固定组件;
在进行锚杆支护时,先将所述内锚固套3伸入所述锚固钻孔最内部,并利用所述注浆设备对所述内锚固套进行注浆,使得所述内锚固套膨胀并伸入锚固钻孔的四周侧壁;然后将所述外锚固杆伸入连接于所述内锚固套外端,并安装好所述外封堵固定组件,然后再利用所述注浆设备对所述外锚固杆的外侧进行注浆锚固。
在本实施例中,所述内锚固套在周向上为可膨胀的弹性结构,且所述内锚固套3的外周部设置有多组轴向间隔的加强结构10,且每组所述加强结构10包括至少两个圆周阵列的加强结构。
作为较佳的实施例,所述内锚固套的具有孔腔的空心结构,且所述内锚固套的前端为实心结构的锥形尖端11,所述内锚固套上还设置有沿着其轴向方向延伸的弹性开口槽16,该弹性开口槽使得所述内锚固套在周向上为可膨胀的设置。
其中,所述内锚固套的外周侧还设置有多个径向通浆孔9。
作为更佳的实施例,所述加强结构10包括加强座体101,所述加强座体101的顶端设置有横向锥头102,且加强座体101的底端设置有斜向进浆口104,所述加强座体101的底端位于斜向进浆口104的一侧固定有凸起105,所述加强座体101的外侧贯穿设置有浆孔103。
所述外锚固杆的前端设置有阶梯连接柱15,所述阶梯连接柱15螺纹套设于所述内锚固套的外端,所述阶梯连接柱15的靠近外锚固杆的一侧的部分上设置有多个圆周阵列的径向翅片17,所述径向翅片抵靠住所述内锚固套的端部设置。
所述注浆设备包括高压注浆器18、注浆控制连接座22、注浆高压管21、定位杆12、注浆管道13和注浆段膨胀控制囊块23,所述高压注浆器18的顶部设置有所述注浆控制连接座22,所述注浆控制连接座22的出浆口连接所述注浆高压管21,所述注浆高压管的端部连接定位杆12,所述定位杆的端部连接有能够与所述内锚固套的外端配合伸入的注浆管道13,所述定位杆的外周还套设有注浆段膨胀控制囊块23,所述注浆段膨胀控制囊块23能够膨胀与收缩,以便锚固钻孔内壁进行密封抵靠,实现注浆段空间的控制。
所述注浆控制连接座22上设置有控制所述注浆段膨胀控制囊块22膨胀与收缩的膨胀控制气泵或者液压泵19。
所述外封堵固定组件包括定位螺纹4、四向螺母5、定位螺母6、垫板7、止浆塞8,其中,锚固支护网上固定设置有所述固定杆1,所述固定杆1通过四向螺母5与外锚固杆3固定连接,所述外锚固杆3的一端设置有定位螺纹4,所述外锚固杆3的外侧连接有四向螺母5,且外锚固杆3的外侧位于四向螺母5的一侧连接有定位螺母6,所述外锚固杆3的外侧位于定位螺母6的一侧设置有垫板7,且外锚固杆3的外侧位于垫板7的一侧设置有止浆塞8。
所述四向螺母5为十字型结构,其中心设置有轴向内螺纹,且其十字的四个角上也设置有与所述轴向内螺纹垂直的内螺纹,以便与所述固定杆螺纹连接。
本发明不仅设置了专门的支护锚杆机构,而且还设计了与所述支护锚杆机构配套的注浆设备,本发明的支护锚杆机构包括外锚固杆、内锚固套和外封堵固定组件,内锚固套利用其径向延伸的加强结构可以很好的与钻孔内壁进行连接,同时,内锚固套为周向膨胀结构,不仅易于伸入钻孔内,而且对其利用本发明的注浆设备进行专门的注浆,保证内锚固套与锚固孔内壁的一体性能,可以使得加强结构伸入锚固孔的岩层,同时,在注浆后的完全凝固前,可以利用外锚固杆很好的与所述内锚固套采用螺纹等方式套接在一起,形成一个整体,再对外锚固杆进行锚固,这样,分段的注浆锚固方式不仅可以使得锚固浆液填充更加充实,还可以提高锚固的可靠性,提高与锚固钻孔壁的结合力,优选保证锚固效果;此外,本发明对于内锚固套与外锚固杆连接处这一脆弱部位,通过设置多个径向翅片的方式,可以有效的提高该连接处的连接性能,保证支护能力。
以上所述的,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备,包括支护锚杆机构、与所述支护锚杆机构配套的注浆设备和支护锚固网(2),其中,所述支护锚杆机构的外端固定连接于所述支护锚固网上,且所述支护锚杆机构伸入锚固钻孔内,所述注浆设备能够向锚固钻孔内注入锚固剂浆料;其特征在于,
所述支护锚杆机构包括外锚固杆(14)、内锚固套(3)和外封堵固定组件,其中,所述内锚固套(3)伸入所述锚固钻孔的最内部,且所述外锚固杆(14)的内端能够套接于所述内锚固套(3)内;所述外锚固杆(14)的外端设置有位于锚固钻孔外端口位置的所述外封堵固定组件;
在进行锚杆支护时,先将所述内锚固套(3)伸入所述锚固钻孔最内部,并利用所述注浆设备对所述内锚固套进行注浆,使得所述内锚固套膨胀并伸入锚固钻孔的四周侧壁;然后将所述外锚固杆伸入连接于所述内锚固套外端,并安装好所述外封堵固定组件,然后再利用所述注浆设备对所述外锚固杆的外侧进行注浆锚固。
2.根据权利要求1所述的一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备,其特征在于,所述内锚固套在周向上为可膨胀的弹性结构,且所述内锚固套(3)的外周部设置有多组轴向间隔的加强结构(10),且每组所述加强结构(10)包括至少两个圆周阵列的加强结构。
3.根据权利要求2所述的一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备,其特征在于,所述内锚固套的具有孔腔的空心结构,且所述内锚固套的前端为实心结构的锥形尖端(11),所述内锚固套上还设置有沿着其轴向方向延伸的弹性开口槽(16),该弹性开口槽使得所述内锚固套在周向上为可膨胀的设置。
4.根据权利要求3所述的一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备,其特征在于,所述内锚固套的外周侧还设置有多个径向通浆孔(9)。
5.根据权利要求4所述的一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备,其特征在于,所述加强结构(10)包括加强座体(101),所述加强座体(101)的顶端设置有横向锥头(102),且加强座体(101)的底端设置有斜向进浆口(104),所述加强座体(101)的底端位于斜向进浆口(104)的一侧固定有凸起(105),所述加强座体(101)的外侧贯穿设置有浆孔(103)。
6.根据权利要求4所述的一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备,其特征在于,所述外锚固杆的前端设置有阶梯连接柱(15),所述阶梯连接柱(15)螺纹套设于所述内锚固套的外端,所述阶梯连接柱(15)的靠近外锚固杆的一侧的部分上设置有多个圆周阵列的径向翅片(17),所述径向翅片抵靠住所述内锚固套的端部设置。
7.根据权利要求4所述的一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备,其特征在于,所述注浆设备包括高压注浆器(18)、注浆控制连接座(22)、注浆高压管(21)、定位杆(12)、注浆管道(13)和注浆段膨胀控制囊块(23),所述高压注浆器(18)的顶部设置有所述注浆控制连接座(22),所述注浆控制连接座(22)的出浆口连接所述注浆高压管(21),所述注浆高压管的端部连接定位杆(12),所述定位杆的端部连接有能够与所述内锚固套的外端配合伸入的注浆管道(13),所述定位杆的外周还套设有注浆段膨胀控制囊块(23),所述注浆段膨胀控制囊块(23)能够膨胀与收缩,以便锚固钻孔内壁进行密封抵靠,实现注浆段空间的控制。
8.根据权利要求7所述的一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备,其特征在于,所述注浆控制连接座(22)上设置有控制所述注浆段膨胀控制囊块(22)膨胀与收缩的膨胀控制气泵或者液压泵(19)。
9.根据权利要求1所述的一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备,其特征在于,所述外封堵固定组件包括定位螺纹(4)、四向螺母(5)、定位螺母(6)、垫板(7)、止浆塞(8),其中,锚固支护网上固定设置有所述固定杆(1),所述固定杆(1)通过四向螺母(5)与外锚固杆(3)固定连接,所述外锚固杆(3)的一端设置有定位螺纹(4),所述外锚固杆(3)的外侧连接有四向螺母(5),且外锚固杆(3)的外侧位于四向螺母(5)的一侧连接有定位螺母(6),所述外锚固杆(3)的外侧位于定位螺母(6)的一侧设置有垫板(7),且外锚固杆(3)的外侧位于垫板(7)的一侧设置有止浆塞(8)。
10.根据权利要求9所述的一种新型煤矿用高强度锚杆支护设备,其特征在于,所述四向螺母(5)为十字型结构,其中心设置有轴向内螺纹,且其十字的四个角上也设置有与所述轴向内螺纹垂直的内螺纹,以便与所述固定杆螺纹连接。
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