CN112360527A - 一种锚固剂压实装置、锚杆及使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种锚固剂压实装置、锚杆及使用方法，适用于矿山顶板岩层构造发育、顶板岩性复杂处使用。本发明的锚固剂压实装置，包括金属套管，金属套管的内径与锚杆尺寸匹配，金属套管外侧设有能够径向旋转的外环套头，金属套管和外环套头形成轴承套结构，金属套管未被外环套头覆盖处设有多个用以将其自身与锚杆紧固的固定螺丝，通过旋紧固定螺丝固定在锚杆的横肋之间从而将金属套管固定在锚杆上；锚杆的杆体上设有一个或多个锚固剂压实装置。其结构简单，使用方便，能够保证了锚杆安装时在钻孔中的居中度，能够整体提高了锚杆的锚固力，可以更好控制围岩变形，有效提高复杂岩性条件下锚固支护的效能的固剂压实装置、锚杆及使用方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种锚固剂压实装置、锚杆及使用方法，尤其适用于矿山顶板岩层构造发育、顶板岩性复杂处使用的一种锚固剂压实装置、锚杆及使用方法，属于矿山巷道支护的技术领域。
背景技术
锚杆锚固技术作为一种有效的加固方式已普遍应用于煤矿巷道的支护工程中，能够提高巷道围岩的整体性和稳定性。但是在施工过程中由于人为或自然等因素造成锚杆锚固段出现锚固空洞或缺陷，导致锚固力达不到设计要求，对锚固***的安全性造成一定的隐患，甚至会在巷道的施工和使用过程中出现顶板灾害，需要采取复杂加固支护措施来保证巷道施工和使用的安全。因此，在巷道锚固支护过程中，即时压实锚固剂，最大程度的发挥锚固剂的粘结性能，对于保证巷道顶板稳定和安全具有十分重要的意义。
目前煤矿的巷道支护已经广范采用锚固支护，锚固介质多为锚固剂，锚固剂由于存在封装袋不可避免的会存在锚固缺陷，而且煤矿顶板岩性复杂多变，复合顶板常见于巷道顶板，钻机打钻孔时穿越不同岩层时易造成钻孔中出现空洞，此锚固空洞和缺陷都成为锚杆支护的隐患，而目前并没有解决锚杆支护过程中锚固剂及岩性导致的锚固质量降低的办法，因此亟需提出一种能够适用于煤矿巷道锚固支护工程，在现有条件的基础上提高锚杆锚固段密实度及增大锚固力的方法，从而提高锚杆支护的锚固质量，确保煤矿巷道的安全。
发明内容
技术问题：针对上述技术目的，提供一种结构简单，使用方便，能够保证了锚杆安装时在钻孔中的居中度，能够整体提高了锚杆的锚固力，可以更好控制围岩变形，有效提高复杂岩性条件下锚固支护的效能的锚固剂压实装置、锚杆及使用方法。
为实现上述技术目的，本发明的锚固剂压实装置，包括金属套管，金属套管的内径与锚杆尺寸匹配，金属套管外侧设有能够径向旋转的外环套头，金属套管和外环套头形成轴承套结构，金属套管未被外环套头覆盖处设有多个用以将其自身与锚杆紧固的固定螺丝，通过旋紧固定螺丝固定在锚杆的横肋之间从而将金属套管固定在锚杆上。
所述的外环套头与金属套管头部之间设有密封的旋转腔体，旋转腔体内设有多层润滑珠实现旋转，润滑珠之间设有保持架，以防止设置多层润滑珠时，不同层的润滑珠之间干扰。
所述保持架安装在外环套头与金属套管中间，保持架中均布2排24个安置润滑珠的圆孔，圆孔直径大于润滑珠的直径0.3mm，对润滑珠的转动无影响。
所述金属套管上设置的固定螺丝分为两排，每排设有4个，固定螺丝的排距的大于横肋间距11mm；所述的润滑珠设置两排，且润滑珠直径为1mm。
外环套头的密封的旋转腔体上方设有挡板和橡胶密封圈，用以防止外物进入旋转腔，同时防止施工中损坏旋转腔体内结构。
金属套管的内径比锚杆直径大1.5mm，外环套头直径与钻孔匹配相同。
一种使用锚固剂压实装置的锚杆，包括锚杆，锚杆的杆体上设有一个或多个锚固剂压实装置，锚杆尾部设有与液压锚杆钻机连接的结构，使用时锚固剂压实装置的外环套头紧贴钻孔壁固定，金属套管跟随锚杆转动而转动，通过外环套头与金属套管之间的多层润滑珠实现相对运动，同时金属套管顶部的挡板和橡胶密封圈有效防止搅碎的锚固剂包中的锚固剂外溢出钻孔或者进入旋转腔体。
当锚杆杆体较短时只需要在在杆体上设置一个锚固剂压实装置，将锚固剂压实装置安装在锚杆杆体的后段；当锚杆杆体较长时需要在杆体上设置多个锚固剂压实装置，安装在锚杆杆体的后段的锚固剂压实装置外还根据锚杆的长度在杆体中段间隔设置锚固剂压实装置。
一种锚杆的使用方法，其步骤如下：
a.根据煤矿锚杆支护的设计要求确定锚固长度，确定需要的锚固剂量，根据预设钻孔尺寸制作所需要的锚固剂包；
b.将锚固剂压实装置安装在锚杆的相应位置，拧紧固定螺丝，两排固定螺丝固定在锚杆横肋之间，由提锚固剂压实装置确定锚杆前端的长度比设计锚固长度值大1～3cm；
c.依次将锚固剂包和锚杆放入钻孔中，安装锚杆时无需实施锚杆居中的技术要求，直接使用液压锚杆钻机钻进锚杆，安装托盘和螺丝，完成锚杆的安装。
有益效果
使用本装置进行锚固支护作业时，通过压密锚固剂提高锚固质量，降低锚固段出现空洞和缺陷的风险，提高了锚固质量，从而达到锚杆支护的设计要求，确保巷道支护满足安全和生产的需要；本发明有效保证锚杆安装时在钻孔中的居中度，降低安装锚杆时的技术难度，同时在安装过程中旋转锚杆时能够保证锚杆式中居，锚杆头不会乱晃；锚杆发挥效能时可提供一定的摩擦力，整体提高了锚杆的锚固力，可以更好控制围岩变形，有效提高复杂岩性条件下锚固支护的效能，为矿山安全生产提供保障。
附图说明
图1为本发明的使用锚固剂压实装置锚杆的布置结构示意图；
图2为本发明的锚固剂压实装置的正视示意图；
图3为本发明的锚固剂压实装置的俯视示意图。
图中：1－锚固剂压实装置；2－锚固剂包；3－锚杆；4－液压锚杆钻机；5－金属套管；6－外环套头；7－保持架；8－润滑珠；9－固定螺丝；10－挡板；
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施实例作进一步的描述：
如图1所示，本发明的锚固剂压实装置，包括金属套管5，金属套管5的内径与锚杆尺寸匹配，金属套管5外侧设有能够径向旋转的外环套头6，金属套管5和外环套头6形成轴承套结构，如图2和图3所示，外环套头6与金属套管5头部之间设有密封的旋转腔体，旋转腔体内设有多层润滑珠9实现旋转，润滑珠9之间设有保持架7，以防止设置多层润滑珠9时，不同层的润滑珠9之间干扰，保持架7安装在外环套头6与金属套管5中间，保持架7中均布2排24个安置润滑珠8的圆孔，圆孔直径大于润滑珠8的直径0.3mm，对润滑珠8的转动无影响，金属套管5未被外环套头6覆盖处设有多个用以将其自身与锚杆紧固的固定螺丝9，通过旋紧固定螺丝9固定在锚杆3的横肋之间从而将金属套管5固定在锚杆3上，金属套管5上设置的固定螺丝9分为两排，每排设有4个，固定螺丝9的排距的大于横肋间距11mm；所述的润滑珠8设置两排，且润滑珠8直径为1mm，金属套管5的内径比锚杆3直径大1.5mm，外环套头6直径与钻孔匹配相同，外环套头6的密封的旋转腔体上方设有挡板10和橡胶密封圈，用以防止外物进入旋转腔，同时防止施工中损坏旋转腔体内结构。
一种设有锚固剂压实装置的锚杆，包括锚杆3，锚杆3的杆体上设有一个或多个锚固剂压实装置1，锚杆3尾部设有与液压锚杆钻机4连接的结构，使用时锚固剂压实装置1的外环套头6紧贴钻孔壁固定，金属套管5跟随锚杆3转动而转动，通过外环套头6与金属套管5之间的多层润滑珠8实现相对运动，同时金属套管5顶部的挡板10和橡胶密封圈有效防止搅碎的锚固剂包2中的锚固剂外溢出钻孔或者进入旋转腔体。当锚杆3杆体较短时只需要在在杆体上设置一个锚固剂压实装置1，将锚固剂压实装置1安装在锚杆3杆体的后段；当锚杆3杆体较长时需要在杆体上设置多个锚固剂压实装置1，安装在锚杆3杆体的后段的锚固剂压实装置1外还根据锚杆3的长度在杆体中段间隔设置锚固剂压实装置1。
一种设有锚固剂压实装置的锚杆的使用方法，其步骤如下：
a.根据煤矿锚杆支护的设计要求确定锚固长度，确定需要的锚固剂量，根据预设钻孔尺寸制作所需要的锚固剂包2；
b.将锚固剂压实装置1安装在锚杆3的相应位置，拧紧固定螺丝9，两排固定螺丝9固定在锚杆横肋之间，由提锚固剂压实装置1确定锚杆前端的长度比设计锚固长度值大1～3cm；
c.依次将锚固剂包2和锚杆3放入钻孔中，安装锚杆时无需实施锚杆居中的技术要求，直接使用液压锚杆钻机4钻进锚杆，安装托盘和螺丝，完成锚杆的安装。
Claims (9)
1.一种锚固剂压实装置，其特征在于：它包括金属套管(5)，金属套管(5)的内径与锚杆尺寸匹配，金属套管(5)外侧设有能够径向旋转的外环套头(6)，金属套管(5)和外环套头(6)形成轴承套结构，金属套管(5)未被外环套头(6)覆盖处设有多个用以将其自身与锚杆紧固的固定螺丝(9)，通过旋紧固定螺丝(9)固定在锚杆(3)的横肋之间从而将金属套管(5)固定在锚杆(3)上。
2.根据权利要求1所述锚固剂压实装置，其特征在于：所述的外环套头(6)与金属套管(5)头部之间设有密封的旋转腔体，旋转腔体内设有多层润滑珠(9)实现旋转，润滑珠(9)之间设有保持架(7)，以防止设置多层润滑珠(9)时，不同层的润滑珠(9)之间干扰。
3.根据权利要求2所述锚固剂压实装置，其特征在于：所述保持架(7)安装在外环套头(6)与金属套管(5)中间，保持架(7)中均布2排24个安置润滑珠(8)的圆孔，圆孔直径大于润滑珠(8)的直径0.3mm，对润滑珠(8)的转动无影响。
4.根据权利要求3所述锚固剂压实装置，其特征在于：所述金属套管(5)上设置的固定螺丝(9)分为两排，每排设有4个，固定螺丝(9)的排距的大于横肋间距11mm；所述的润滑珠(8)设置两排，且润滑珠(8)直径为1mm。
5.根据权利要求1所述锚固剂压实装置，其特征在于：外环套头(6)的密封的旋转腔体上方设有挡板(10)和橡胶密封圈，用以防止外物进入旋转腔，同时防止施工中损坏旋转腔体内结构。
6.根据权利要求1所述锚固剂压实装置，其特征在于：金属套管(5)的内径比锚杆(3)直径大1.5mm，外环套头(6)直径与钻孔匹配相同。
7.一种使用权利要求1所述锚固剂压实装置的锚杆，其特征在于：包括锚杆(3)，锚杆(3)的杆体上设有一个或多个锚固剂压实装置(1)，锚杆(3)尾部设有与液压锚杆钻机(4)连接的结构，使用时锚固剂压实装置(1)的外环套头(6)紧贴钻孔壁固定，金属套管(5)跟随锚杆(3)转动而转动，通过外环套头(6)与金属套管(5)之间的多层润滑珠(8)实现相对运动，同时金属套管(5)顶部的挡板(10)和橡胶密封圈有效防止搅碎的锚固剂包(2)中的锚固剂外溢出钻孔或者进入旋转腔体。
8.根据权利要求7所述锚杆，其特征在于：当锚杆(3)杆体较短时只需要在在杆体上设置一个锚固剂压实装置(1)，将锚固剂压实装置(1)安装在锚杆(3)杆体的后段；当锚杆(3)杆体较长时需要在杆体上设置多个锚固剂压实装置(1)，安装在锚杆(3)杆体的后段的锚固剂压实装置(1)外还根据锚杆(3)的长度在杆体中段间隔设置锚固剂压实装置(1)。
9.一种使用权利要求7所述锚杆的使用方法，其特征在于步骤如下：
a.根据煤矿锚杆支护的设计要求确定锚固长度，确定需要的锚固剂量，根据预设钻孔尺寸制作所需要的锚固剂包(2)；
b.将锚固剂压实装置(1)安装在锚杆(3)的相应位置，拧紧固定螺丝(9)，两排固定螺丝(9)固定在锚杆横肋之间，由提锚固剂压实装置(1)确定锚杆前端的长度比设计锚固长度值大1～3cm；
c.依次将锚固剂包(2)和锚杆(3)放入钻孔中，安装锚杆时无需实施锚杆居中的技术要求，直接使用液压锚杆钻机(4)钻进锚杆，安装托盘和螺丝，完成锚杆的安装。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210212 |