申请/专利权人：山东科技大学

申请日：2018-02-24

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN108266212B

主分类号：E21D20/02

分类号：E21D20/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2018.08.03#实质审查的生效;2018.07.10#公开

摘要：本发明提供了一种巷道顶板锚索锚固剂安装装置及安装方法，解决了锚索锚固剂安装不到位导致的锚固效果较差的技术问题，该装置包括导管帽、导管、单向移动架和导杆，导管帽套设在导管的上端，导管侧面设置有支架槽，锚固剂通过单向移动架固定在导管中，单向移动架是由圆环和支架组成，支架分布在导管的支架槽内，导杆与导管通过螺纹连接。通过导管与导杆配合将锚固剂送入锚索孔的孔底，显著提高了深孔条件下巷道顶板锚索锚固的效果；并且通过单向移动架将锚固剂固定在钻孔的孔底，同时可以回收导管和导杆，本发明还具有结构简单可靠，锚固效率高等优点。

主权项：1.一种巷道顶板锚索锚固剂安装方法，其特征在于，利用巷道顶板锚索锚固剂安装装置，装置包括导管帽、导管、单向移动架和导杆，导管帽套设在导管的上端，单向移动架设置在导管内，导杆连接在导管的下端；所述导管呈筒状，导管侧面设置有支架槽；所述单向移动架包括圆环和支架，支架设置在圆环的侧面；所述导杆包括第一导杆和连接导杆，第一导杆上端为螺栓结构，连接导杆上端为弹簧卡扣结构，第一导杆和连接导杆的下端均为筒状结构并且在侧面对称设置有卡孔；所述导管帽呈圆锥状，导管帽下端与导管插接配合；所述导管的支架槽具体为导管上端一侧开口的长槽，支架槽宽度大于支架的宽度，支架超出导管侧壁的长度为1mm～5mm；所述导管的长度大于锚索锚固剂的长度；所述导管下端呈倒圆台状，导管下端设置有螺纹通孔；所述导杆侧面均标有刻度；所述第一导杆上端的螺栓结构具体为前端无螺纹后端设置有螺纹，螺栓结构的长度大于螺纹通孔的长度；所述连接导杆通过上端的弹簧卡扣与第一导杆或连接导杆插接；所述单向移动架的圆环外径小于导管的内径，圆环的内径小于第一导杆上端的螺栓结构直径；单向移动架的支架为一端固定在圆环上的长杆，支架沿固定端单向转动；所述单向移动架的制作材料为塑料、玻璃钢或木材；所述导管帽、导管和导杆的制作材料为铁、钢或铝合金；步骤包括：步骤一：将单向移动架和锚索锚固剂依次放入导管中，并将导管帽扣在导管上；步骤二：将导管放入锚索孔中，依次连接第一导杆和连接导杆使导管伸入锚索孔，其中第一导杆上端的螺栓结构在插入导管后将单向移动架顶起，连接导杆依次插接在第一导杆或连接导杆的下端；步骤三：通过计算导杆的长度确定锚固剂的安装位置，当导管到达锚固剂的安装位置时，抽出导杆和导管，将导杆拆卸；单向移动架卡在锚索孔中，将锚索锚固剂和导管帽留在锚索孔中；步骤四：加设锚索，锚索伸入锚索孔后破坏单向移动架和锚固剂，实现锚固。

全文数据：一种巷道顶板锚索锚固剂安装装置技术领域[0001]本发明涉及巷道支护设备技术领域，尤其是一种应用于煤矿巷道顶板锚索锚固剂安装的装置及锚索锚固剂的安装方法。背景技术[0002]鉴于锚固剂的锚固性能稳定、效果好、使用方便的特点，当前使用锚索与树脂锚固剂结合维护围岩稳定的支护技术已经十分普遍。随着大型工作面的增多、开采深度的增加、回采巷道顶板受到采动的影响越加剧烈，巷道顶板的维护越加困难，特别是特厚复合顶板巷道、特厚顶煤巷道等冒顶事故多发。面对这些问题，除了要增大锚固强度，还要增大锚固深度。[0003]随着钻孔深度加大，钻孔的复杂性、锚固剂推送过程中出现问题的不确定性增大，传统的锚索锚固剂在安装过程中，由于需要在一个钻孔内放入多根锚固剂，多根锚固剂在用锚索直接顶入钻孔底部的过程中由于锚固剂之间相互交叉导致阻力增大，特别是在穿过离层区时，锚固剂壳体容易被挤破，造成锚固剂无法到达钻孔孔底，此时锚索的锚固深度、锚固强度都将大打折扣，远远达不到设计要求的支护强度和锚固深度，结果导致锚索支护巷道冒顶的风险成倍增加。发明内容[0004]为解决巷道顶板推送锚索锚固剂使其顺利到达锚索孔底部的技术问题，本发明提供了一种巷道顶板锚索锚固剂安装装置及锚索锚固剂的安装方法：[0005]一种巷道顶板锚索锚固剂安装装置，包括导管帽、导管、单向移动架和导杆，导管帽套设在导管的上端，单向移动架设置在导管内，导杆连接在导管的下端;所述导管呈筒状，导管侧面设置有支架槽;所述单向移动架包括圆环和支架，支架设置在圆环的侧面;所述导杆包括第一导杆和连接导杆，第一导杆上端为螺栓结构，连接导杆上端为弹簧卡扣结构，第一导杆和连接导杆的下端均为筒状结构并且在侧面对称设置有卡孔。[0006]优选的是，导管帽呈圆锥状，导管帽下端与导管插接配合。[0007]优选的是，导管的支架槽具体为导管上端一侧开口的长槽，支架槽宽度大于支架的宽度，支架超出导管侧壁的长度为1mm〜5mm。[000S]优选的是，导管的长度大于锚索锚固剂的长度;所述导管下端呈倒圆台状，导管下端设置有螺纹通孔。[0009]优选的是，导杆侧面均标有刻度;所述第一导杆上端的螺栓结构具体为前端无螺纹后端设置有螺纹，螺栓结构的长度大于螺纹通孔的长度;所述连接导杆通过上端的弹簧卡扣与第一导杆或连接导杆插接。[0010]优选的是，单向移动架的圆环外径小于导管的内径，圆环的内径小于第一导杆上端的螺栓结构直径;单向移动架的支架为一端固定在圆环上的长杆，支架沿固定端单向转动。[0011]优选的是，单向移动架的制作材料为塑料、玻璃钢或木材;所述导管帽、导管和导杆的制作材料为铁、钢或错合金。[0012]使用上述巷道顶板锚索锚固剂安装装置，锚索锚固剂的安装方法是：[0013]步骤一:将单向移动架和锚索锚固剂依次放入导管中，并将导管帽扣在导管上；[0014]步骤二:将导管放入锚索孔中，依次连接第一导杆和连接导杆使导管伸入锚索孔，其中第一导杆上端的螺栓结构在插入导管后将单向移动架顶起，连接导杆依次插接在第一导杆或连接导杆的下端；[0015]步骤三:通过计算导杆的长度确定锚固剂的安装位置，当导管到达锚固剂的安装位置时，抽出导杆和导管，将导杆拆卸;单向移动架卡在锚索孔中，将锚索锚固剂和导管帽留在铺索孔中；[0016]步骤四：加设锚索，锚索伸入锚索孔后破坏单向移动架和锚固剂，实现锚固。[0017]本发明的有益效果包括：[0018]1巷道顶板锚索锚固剂安装装置采用导管推送锚固剂药卷，使锚固剂处于保护状态，可有效改变锚固剂在推送进入钻孔过程中的受力环境，解决了多根锚固剂在用锚索直接顶入钻孔底部的过程中由于锚固剂之间相互交叉，以及钻孔内岩层复杂情况影响而导致阻力增大的问题;锚固剂壳体容易被挤破，造成锚固剂无法到达钻孔底部，极大降低了销固效果，使锚固失效的风险加大的问题，可确保实现锚固设计要求，显著提高上向深孔条件下采用树脂锚固锚索的可靠性与安全性；[0019]2单向移动架将锚固剂药卷固定于钻孔中，提高了锚固剂的整体稳定性，使得销固剂在安装装置抽出到锚索推进过程中不会发生掉落；[0020]3导管下纟而呈倒圆台状，导杆上端为弹黃卡扣结构，方便了第一'导杆与导管快速插接，装置安装拆卸更加快速便捷；[0021]4导管帽、导管和导杆由金属制成，保障装置使用寿命及可靠性;单向移动架使用易碎的材料组成，保证了锚索顺利破坏锚固剂实现锚固。[0022]另外，本发明还具有结构简单可靠，锚固剂安装方法可靠度高，锚固效果好，可拆卸设计适应巷道环境等优点。附图说明[0023]图1为巷道顶板锚索锚固剂安装装置整体结构示意图；[0024]图2为导管结构示意图；[0025]图3为单向移动架结构示意图；[0026]图4为第一导杆结构示意图；[0027]图5为连接导杆结构示意图；[0028]图6为巷道顶板锚索锚固剂安装装置使用情况示意图。[°029]图中：卜导管帽;2-导管;21-支架槽;22_螺纹通孔;3-单向移动架;31-圆环;32-支架;4-导杆;4卜第一导杆;似―连接导杆⑷卜螺栓结构；仍―卡孔;42卜弹簧卡扣；^销固剂。具体实施方式[0030]结合图1至图6所示，巷道顶板锚索锚固剂安装装置及锚索锚固剂安装方法具体实施方式如下。[0031]实施例1[0032]如图1所示，一种巷道顶板锚索锚固剂安装装置具体包括导管帽丨、导管2、单向移动架3和导杆4,导管2帽套设在导管2的上端，单向移动架3设置在导管2内，锚固剂放入导管2内，单向移动架3撑住锚固剂，导杆4连接在导管2的下端。导管帽1呈圆锥状，导管帽丨下端与导管2插接配合，导管2上设置有导管帽1可以保护导管2内锚固剂的完整，同时还能在安装装置抵达孔底时，避免导管2与孔底岩壁接触以保护导管2。[0033]如图2所示，导管2呈筒状，并且在导管2侧面设置有支架槽21。导管的支架槽21具体为导管2上端一侧开口的长槽，支架槽21的宽度略大于支架32的宽度，保证了支架32在支架槽21中自由滑动，支架槽21和支架32的宽度约为0•5〜3cm，放置碎石落入。支架32放置在支架槽21中，支架32超出导管2侧壁的长度为1mm〜5mm。导管2的长度大于锚索锚固剂5的总长度，以保证锚索锚固剂5能放入导管2中。导管2下端呈倒圆台状，方便导管2和导杆连接和导管2退出锚索孔，装置安装拆卸更加快速便捷，导管2下端设置有螺纹通孔，螺纹与第一导杆的螺栓结构相配合，并且螺纹孔的深度小于螺栓结构的长度，两者的长度差等于螺栓结构的无螺纹段的长度。[0034]如图3所示，单向移动架3包括圆环31和支架32,支架32设置在圆环的侧面，圆环31用于支撑锚固剂，支架32用于支撑圆环31。单向移动架3的圆环外径小于导管2的内径，圆环31的内径小于第一导杆41上端的螺栓结构411直径，使第一导杆41能够将单向移动架3顶起。单向移动架3的支架32为一端固定在圆环31上的长杆，支架32沿固定端单向转动，在支架32的上部设置有一挡头以达到对支架32的限位作用。单向移动架3将锚固剂药卷固定于钻孔中，提高了锚固剂的整体稳定性，使得锚固剂在安装装置抽出到锚索推进过程中不会发生掉落。[0035]如图4和图5所示，导杆4包括第一导杆41和连接导杆42,第一导杆41上端为螺栓结构411，连接导杆42上端为弹簧卡扣421结构，第一导杆41和连接导杆42的下端均为筒状结构并且在侧面对称设置有卡孔412。在导杆4侧面均标有刻度，以确定锚固剂伸入的长度，确定锚固剂位置。第一导杆41上端的螺栓结构411具体为前端无螺纹后端设置有螺纹，并且螺栓结构411的长度大于螺纹通孔22的长度。连接导杆42通过上端的弹簧卡扣似1与第一导杆41或连接导杆42插接，弹簧卡扣421的结构具体为在连接导杆42的上端边缘沿着连接导杆42方向对称设置的两个条形折板，两个折板之间连接有弹簧，弹簧保证了弹簧卡扣扣紧上一个连接导杆的卡孔412。[0036]单向移动架3的制作材料为塑料、玻璃钢或木材，单向移动架3使用易碎的材料组成，保证了锚索顺利破坏锚固剂实现锚固；导管帽：、导管2和导杆4的制作材料为铁、钢或铝合金，导管帽1、导管2和导杆4由金属制成，保障装置使用寿命及可靠性。[0037]如图6所示，使用上述巷道顶板锚索锚固剂安装装置，锚索锚固剂的安装方法是：[0038]步骤一:将单向移动架和锚索锚固剂依次放入导管2中，并将导管帽1扣在导管2上；[0039]步骤二:将导管2放入锚索孔中，依次连接第一导杆41和连接导杆42使导管2伸入锚索孔，其中第一导杆41上端的螺栓结构411在插入导管2后将单向移动架顶起，连接导杆42依次插接在第一导杆41或连接导杆的下端；[0040]步骤二:通过计算导杆4的长度确定锚固剂5的安装位置，当导管2到达锚固剂的安装位置时，抽出导杆4和导管2，将导杆4拆卸;单向移动架3卡在锚孛孔中，将锚孛锚固剂5和导管帽1留在锚索孔中；^[°041^步骤四：加设销索，锚索伸入锚索孔后破坏单向移动架和锚固剂，实现锚固。[0042]实施例2’°[0043]本实施例通过对巷道铺索施工情况的描述，进一步的说明了巷道顶板锚索锚固剂安装装置的结构，以及使用该装置进行锚索锚固剂安装方法。'^[0044]如图1所示的巷道顶板锚索锚固剂安装装置，包括导管帽丨、导管2、锚固剂5、单向移动架3和导杆4,导管帽1套设在导管2的上端，单向移动架3设置在导管2内，锚固剂5放入导管2内，单向移动架3撑住锚固剂5,导杆4连接在导管2的下端。[0045]本实施例中巷道支护采用的锚索参数为长度10.2m，直径17•8刪。因此锚索钻孔的深度为l〇m，钻孔采用直径为28mm的钻头，形成直径约为29mm的钻孔。如图6所示，使用巷道顶板锚索锚固剂安装装置，导管2的管壁厚度为0.5mm，导管2的外直径为26mm，单向移动架3的三个支架形成的最大外接圆半径为18mm，单向移动架中圆环外半径为10mm，单向移动架中圆环内半径为9mra，与导管2相连的第一导杆41最上端横截面直径为2〇mm。将单向移动架3与锚固剂5依次放入导管2内，之后将导管帽1扣合在导管2上。利用与导管2相连的第一导杆41上端的螺栓结构411将单向移动架3顶起，第一导杆41托住单向移动架的圆环32把锚固剂5托起，单向移动架3与锚固剂5在导管1内升高l-3cm的高度。通过导管2、第一导杆41和连接导杆似依次连接把锚固剂5与单向移动架3送入钻孔内，继续将连接导杆42连接推送导管2，通过导杆4上的刻度准确的将锚固剂与单向移动架3送入钻孔底。抽出装置时，单向移动架的支架32长出导管2的部分将卡紧锚索钻孔，由于支架32只能单向转动，因此支架32固定在锚索钻孔中；继续抽出，单向移动架3将锚索锚固剂和导管帽1留在钻孔中。通过连接导管拔出导管2和导杆4,拔出导杆的同时将连接导杆42拆卸。[0046]本发明提供的锚固剂安装装置，在锚固施工中，将单向移动构件与锚固剂袋体依次放入导管2中，通过导管2与第一导杆41螺纹连接，第一导杆41与连接导杆42通过弹簧卡扣似1插接，使锚固剂安装装置整体将锚固剂药卷快速直接地推送至钻孔底部。导管2上端设有圆锥状的导管帽1，在插入钻孔的过程中可以有效防止碎矸进入导管2而影响药卷推送，同时由于导管帽1呈圆锥状，使装置的推送更加方便快捷，从而可以有效提高在软岩中进行锚固施工时锚索的锚固效率和锚固成功率。锚固剂推送至钻孔底部的过程中，第一导杆41上端的螺栓结构411托住单向移动架3,减小锚固剂对单向移动架3的压力，避免了单向移动架3与钻孔壁接触时对单向移动架3造成破坏。通过导杆4上刻度确定将锚固剂推送至钻孔底部，通过导管帽1减小钻孔底部岩石对导管2上端的损伤。导杆4与导管2撤出钻孔时，将导管帽1、单向移动架3与锚固剂5留在钻孔内，同时导管2的下端呈倒圆台式，可以实现安装装置的快速方便撤出。[0047]当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

权利要求：1.一种巷道顶板锚索锚固剂安装装置，其特征在于，包括导管帽、导管、单向移动架和导杆，导管帽套设在导管的上端，单向移动架设置在导管内，导杆连接在导管的下端;所述导官呈商状，导官侧面设置有支架槽;所述单向移动架包括圆环和支架，支架设置在圆环的侧面;所述导杆包括第一导杆和连接导杆，第一导杆上端为螺栓结构，连接导杆上端为弹簧卡扣结构，第一导杆和连接导杆的下端均为筒状结构并且在侧面对称设置有卡孔。2.根据权利要求1所述的一种巷道顶板锚索锚固剂安装装置，其特征在于，所述导管帽呈圆锥状，导管帽下端与导管插接配合。3.根据权利要求1所述的一种巷道顶板锚索锚固剂安装装置，其特征在于，所述导管的支架槽具体为导管上端一侧开口的长槽，支架槽宽度大于支架的宽度，支架超出导管侧壁的长度为1mm〜5mm。4.根据权利要求1所述的一种巷道顶板锚索锚固剂安装装置，其特征在于，所述导管的长度大于锚索锚固剂的长度;所述导管下端呈倒圆台状，导管下端设置有螺纹通孔。5.根据权利要求1所述的一种巷道顶板锚索锚固剂安装装置，其特征在于，所述导杆侧面均标有刻度;所述第一导杆上端的螺栓结构具体为前端无螺纹后端设置有螺纹，螺栓结构的长度大于螺纹通孔的长度;所述连接导杆通过上端的弹簧卡扣与第一导杆或连接导杆插接。6.根据权利要求1所述的一种巷道顶板锚索锚固剂安装装置，其特征在于，所述单向移动架的圆环外径小于导管的内径，圆环的内径小于第一导杆上端的螺栓结构直径;单向移动架的支架为一端固定在圆环上的长杆，支架沿固定端单向转动。7.根据权利要求1〜6任一项所述的一种巷道顶板锚索锚固剂安装装置，其特征在于，所述单向移动架的制作材料为塑料、玻璃钢或木材;所述导管帽、导管和导杆的制作材料为铁、钢或错合金。8.根据权利要求1〜6任一项所述的一种巷道顶板锚索锚固剂安装装置，锚索锚固剂的安装方法是：步骤一:将单向移动架和锚索锚固剂依次放入导管中，并将导管帽扣在导管上；步骤二:将导管放入锚索孔中，依次连接第一导杆和连接导杆使导管伸入锚索孔，其中第一导杆上端的螺栓结构在插入导管后将单向移动架顶起，连接导杆依次插接在第一导杆或连接导杆的下端；步骤三:通过计算导杆的长度确定锚固剂的安装位置，当导管到达锚固剂的安装位4时，抽出导杆和导管，将导杆拆卸;单向移动架卡在锚索孔中，将锚索锚固剂和导管帽留在锚索孔中；步骤四：加设锚索，锚索伸入锚索孔后破坏单向移动架和锚固剂，实现锚固。

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