[發(fā)明專(zhuān)利]一種塑性卡阻式樹(shù)脂錨固劑防墜尾翼及噴射錨固方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710646445.0
• 申請(qǐng)日: 2017-08-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107542484B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂繼雙;郭治富;張君;曹為;劉長(zhǎng)龍;張小剛;赫廣杰;喬彥華;王靜;葉竹剛;慕偉;國(guó)建會(huì);劉晨;朱大鵬;康鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)煤炭科工集團(tuán)太原研究院有限公司;山西天地煤機(jī)裝備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21D20/02
• 分類(lèi)號(hào): E21D20/02
• 代理公司: 太原晉科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本發(fā)明屬于采礦業(yè)或者交通隧道行業(yè)的錨桿錨索支護(hù)領(lǐng)域，具體是一種塑性卡阻式樹(shù)脂錨固劑防墜尾翼及噴射錨固方法。包括塑性翼片、細(xì)頸和薄壁圓筒，薄壁圓筒內(nèi)設(shè)置樹(shù)脂錨固劑，薄壁圓筒底部設(shè)置細(xì)頸，細(xì)頸的直徑小于薄壁圓筒的直徑，細(xì)頸將薄壁圓筒一端封閉，在細(xì)頸徑向伸出若干個(gè)均勻分布的塑性翼片，塑性翼片一端連接在細(xì)頸上，另一端自由懸空，舒展?fàn)顟B(tài)時(shí)，塑性翼片懸空段內(nèi)接圓直徑大于鉆孔直徑。本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單易安裝與現(xiàn)有樹(shù)脂錨固劑上的防墜尾翼，既不影響錨固劑插入鉆孔內(nèi)，又可以防止錨固劑從垂直鉆孔內(nèi)墜落,此外防墜尾翼在噴射軟管中還能夠增加噴射時(shí)壓縮氣體推動(dòng)錨固劑的作用面積。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于采礦業(yè)或者交通隧道行業(yè)的錨桿錨索支護(hù)領(lǐng)域，具體是一種塑性卡阻式樹(shù)脂錨固劑防墜尾翼及噴射錨固方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前地下礦井或交通隧道巷道施工時(shí)，其錨護(hù)作業(yè)流程為：首先在巷道頂部打出符合長(zhǎng)度和直徑的鉆孔；其次，施工人員一手將一根或若干根樹(shù)脂錨固劑推入鉆孔，另一手用錨桿頂住錨固劑尾部，防止其跌落；然后，施工人員慢慢用錨桿將樹(shù)脂錨固劑推入到鉆孔合適的深度；采用攪拌器將樹(shù)脂錨固劑攪拌均勻；等待一定時(shí)間后，上托盤(pán)和緊固螺母。

現(xiàn)有施工方法存在以下問(wèn)題：

1）施工人員位于無(wú)支護(hù)高瓦斯區(qū)域，錨固劑安裝還需登高作業(yè)，危險(xiǎn)系數(shù)大，勞動(dòng)強(qiáng)度高，勞動(dòng)效率低。

2）樹(shù)脂錨固劑需要人工登高插入到鉆孔內(nèi)，當(dāng)一個(gè)鉆孔內(nèi)安裝多根錨固劑時(shí)，后續(xù)錨固劑需要頂住上一根錨固劑，一起推入。由于錨固劑偏軟，隨著單孔內(nèi)插入錨固劑數(shù)量的增多，插入難度劇增。

3）安裝樹(shù)脂錨固劑后，為防止錨固劑跌落，必須馬上插入錨桿，將該鉆孔錨固。

4）現(xiàn)有樹(shù)脂錨固劑很難用于無(wú)人工干預(yù)的全自動(dòng)錨護(hù)作業(yè)流程中（人工不干預(yù)時(shí)，錨固劑會(huì)從鉆孔內(nèi)跌落）。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決背景技術(shù)提到的問(wèn)題，提供一種塑性卡阻式樹(shù)脂錨固劑防墜尾翼及噴射錨固方法。

本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種塑性卡阻式樹(shù)脂錨固劑防墜尾翼，包括塑性翼片、細(xì)頸和薄壁圓筒，薄壁圓筒內(nèi)設(shè)置樹(shù)脂錨固劑，薄壁圓筒底部設(shè)置細(xì)頸，細(xì)頸的直徑小于薄壁圓筒的直徑，細(xì)頸將薄壁圓筒一端封閉，在細(xì)頸徑向伸出若干個(gè)均勻分布的塑性翼片，塑性翼片一端連接在細(xì)頸上，另一端自由懸空，舒展?fàn)顟B(tài)時(shí)，塑性翼片懸空段內(nèi)接圓直徑大于鉆孔直徑。

噴射裝置包括軟管、擺臂、液壓油管、噴嘴、框架和噴射倉(cāng)，擺臂一端與框架鉸接連接，擺臂和框架之間連接有擺動(dòng)油缸，擺臂另一端與噴嘴固定，噴嘴與軟管連接，噴嘴包括外套管和內(nèi)噴管，外套管頂部和底部的側(cè)面分別設(shè)有上腔油口和下腔油口，內(nèi)噴管設(shè)置在外套管內(nèi)，內(nèi)噴管頂部設(shè)有排氣孔，內(nèi)噴管外側(cè)設(shè)有卡環(huán)，外套管頂部設(shè)有可以卡住卡環(huán)的環(huán)形臺(tái)，軟管與噴射倉(cāng)連接，噴射倉(cāng)內(nèi)設(shè)有塑性翼片導(dǎo)向槽，橫向上塑性翼片導(dǎo)向槽的斷面形狀與塑性翼片的形狀相同，塑性翼片導(dǎo)向槽槽體斷面為矩形，縱向上塑性翼片導(dǎo)向槽前端的尺寸大于后端的尺寸，塑性翼片導(dǎo)向槽后端的尺寸與塑性翼片的尺寸一致，噴射倉(cāng)底部設(shè)有推桿，噴射倉(cāng)底部一側(cè)設(shè)有進(jìn)氣嘴。

具體步驟如下，擺動(dòng)油缸一端固定在框架上，另一端帶動(dòng)擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)，擺臂與噴嘴固聯(lián)，當(dāng)擺動(dòng)油缸收縮到極限位置時(shí)，噴嘴保證對(duì)準(zhǔn)已經(jīng)鉆好的鉆孔，通過(guò)液壓油管中的液壓油的作用實(shí)現(xiàn)噴嘴與鉆孔的接觸與分離，當(dāng)完成噴射后擺動(dòng)油缸帶動(dòng)噴嘴復(fù)位；下腔油口進(jìn)油推動(dòng)內(nèi)噴管沿外套管向上移動(dòng)與鉆孔接觸，當(dāng)帶防墜尾翼的樹(shù)脂錨固劑在軟管內(nèi)噴射時(shí)，塑性翼片導(dǎo)向槽形狀與彈力翼片相匹配，塑性翼片導(dǎo)向槽前端設(shè)有傾斜并逐漸加厚的導(dǎo)向段，保證在推桿將樹(shù)脂錨固劑推到發(fā)射位時(shí)塑性翼片與塑性翼片導(dǎo)向槽相對(duì)應(yīng)，排氣孔將帶防墜尾翼的樹(shù)脂錨固劑前端的空氣排入大氣中，當(dāng)帶防墜尾翼的樹(shù)脂錨固劑進(jìn)入鉆孔時(shí)，帶防墜尾翼的樹(shù)脂錨固劑前端的空氣通過(guò)尾翼的間隙和排氣孔排入大氣中，當(dāng)帶防墜尾翼的樹(shù)脂錨固劑噴入鉆孔后，上腔油口進(jìn)油推動(dòng)內(nèi)噴管沿外套管向下年移動(dòng)與鉆孔脫離接觸。

噴嘴高壓氣的噴射時(shí)間t的計(jì)算由如下公式得到：