[發明專利]一種塑性卡阻式樹脂錨固劑防墜尾翼及噴射錨固方法

有效

• 申請號: 201710646445.0
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107542484B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 呂繼雙;郭治富;張君;曹為;劉長龍;張小剛;赫廣杰;喬彥華;王靜;葉竹剛;慕偉;國建會;劉晨;朱大鵬;康鵬
• 申請（專利權）人: 中國煤炭科工集團太原研究院有限公司;山西天地煤機裝備有限公司
• 主分類號: E21D20/02
• 分類號: E21D20/02
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

1.一種塑性卡阻式樹脂錨固劑防墜尾翼及噴射裝置的噴射方法，其特征在于：包括塑性翼片（1）、細頸（2）和薄壁圓筒（3），薄壁圓筒（3）內設置樹脂錨固劑，薄壁圓筒（3）底部設置細頸（2），細頸（2）的直徑小于薄壁圓筒（3）的直徑，細頸（2）將薄壁圓筒一端封閉，在細頸（2）徑向伸出若干個均勻分布的塑性翼片（1），塑性翼片（1）一端連接在細頸（2）上，另一端自由懸空，舒展狀態時，塑性翼片（1）懸空段內接圓直徑大于鉆孔直徑，噴射裝置包括軟管（7）、擺臂（8）、液壓油管（9）、噴嘴（10）、框架（11）和噴射倉（30），擺臂（8）一端與框架（11）鉸接連接，擺臂（8）和框架（11）之間連接有擺動油缸（20），擺臂（8）另一端與噴嘴（10）固定，噴嘴（10）與軟管（7）連接，噴嘴（10）包括外套管（16）和內噴管（14），外套管（16）頂部和底部的側面分別設有上腔油口（12）和下腔油口（17），內噴管（14）設置在外套管（16）內，內噴管（14）頂部設有排氣孔（15），內噴管（14）外側設有卡環（23），外套管（16）頂部設有可以卡住卡環（23）的環形臺（21），軟管（7）與噴射倉（30）連接，噴射倉（30）內設有塑性翼片導向槽（33），橫向上塑性翼片導向槽（33）的斷面形狀與塑性翼片（1）的形狀相同，塑性翼片導向槽（33）槽體斷面為矩形，縱向上塑性翼片導向槽（33）前端的尺寸大于后端的尺寸，塑性翼片導向槽（33）后端的尺寸與塑性翼片（1）的尺寸一致，噴射倉（30）底部設有推桿（32），噴射倉（30）底部一側設有進氣嘴（31）；

具體步驟如下，擺動油缸（20）一端固定在框架上，另一端帶動擺臂（8）轉動，擺臂（8）與噴嘴（10）固聯，當擺動油缸（20）收縮到極限位置時，噴嘴（10）保證對準已經鉆好的鉆孔（5），通過液壓油管（9）中的液壓油的作用實現噴嘴（10）與鉆孔（5）的接觸與分離，當完成噴射后擺動油缸（20）帶動噴嘴（10）復位；下腔油口（17）進油推動內噴管（14）沿外套管（16）向上移動與鉆孔（5）接觸，當帶防墜尾翼的樹脂錨固劑在軟管（7）內噴射時，塑性翼片導向槽（33）形狀與彈力翼片相匹配，塑性翼片導向槽（33）前端設有傾斜并逐漸加厚的導向段，保證在推桿將樹脂錨固劑推到發射位時塑性翼片與塑性翼片導向槽（33）相對應，排氣孔（15）將帶防墜尾翼的樹脂錨固劑前端的空氣排入大氣中，當帶防墜尾翼的樹脂錨固劑進入鉆孔（5）時，帶防墜尾翼的樹脂錨固劑前端的空氣通過尾翼的間隙和排氣孔（15）排入大氣中，當帶防墜尾翼的樹脂錨固劑噴入鉆孔（5）后，上腔油口（12）進油推動內噴管（14）沿外套管（16）向下年移動與鉆孔（5）脫離接觸；

噴嘴高壓氣的噴射時間t的計算由如下公式得到：

（1）

其中：m—為帶防墜尾翼的樹脂錨固劑質量；

F—帶防墜尾翼的樹脂錨固劑在管中阻力，專用試驗臺測定；

g—重力加速度；

h—噴射高度，由傳感器測定；

S—防墜尾翼和樹脂錨固劑在軟管( 7) 中的投影面積；

P—壓力，專用試驗臺測定。

2.根據權利要求1所述的塑性卡阻式樹脂錨固劑防墜尾翼的噴射方法，其特征在于：通過控制兩位兩通閥開閉時間實現對帶防墜尾翼的樹脂錨固劑的噴射進行精確控制，通過對程序的設定，實現在同一個鉆孔中噴射若干個樹脂錨固劑，相鄰樹脂錨固劑噴射依次減少0.1s 的噴射時間，實現樹脂錨固劑在鉆孔中的均勻排列。

3.根據權利要求2所述的塑性卡阻式樹脂錨固劑防墜尾翼的噴射方法，其特征在于：軟管（7）內涂有耐磨底阻材料。