[發明專利]一種錨索錨固多級增效攪拌導升組件及其工作方法

有效

• 申請號: 202110792522.X
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113482683B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 王偉;潘一山;高學鵬
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: E21D20/02
• 分類號: E21D20/02
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

一種錨索錨固多級增效攪拌導升組件及其工作方法，包括安裝固定在錨索上端部的攪拌破碎構件和套裝在錨索中上部的封堵導升構件；攪拌破碎構件包括一體結構的上部的錐形鉆頭和下部的圓筒體，錐形鉆頭外圓設有破碎攪拌槳，圓筒體外圓自上而下依次設有聚合攪拌葉片和導升攪拌葉片；封堵導升構件包括上下通透的套筒，套筒外圓自上而下依次設有封堵導升螺旋葉片和居中定位環。本發明可設計并確保有效錨固長度，不僅提高了有效錨固長度，而且增強該處的錨索的抗剪能力，可有效持續封堵樹脂錨固劑向下外流，最大程度保證設計錨固長度內錨固藥體均勻密實；有效提高錨索錨固力及其峰值強度的承載時間，有效控制了含軟弱夾層頂板巷道圍巖的離層變形。

技術領域

本發明屬于煤礦巷道支護技術領域，具體涉及一種錨索錨固多級增效攪拌導升組件及其工作方法。

背景技術

樹脂錨桿索錨固支護作為煤礦井下巷道支護的主要形式，在國內外已經得到廣泛應用，由于利用鋼絞線錨索加長或全長樹脂錨固時控制圍巖離層效果良好，因此在煤礦井下現場得到大面積推廣應用，而錨固系統的錨固性能對支護效果起著關鍵作用，由于攪拌樹脂錨固劑是錨索錨固工程中重要的一道工序，樹脂錨固劑的攪拌效果與錨固性能息息相關。

目前針對錨索錨固增效方面的研究較少，由于錨索外表無肋較光滑，且錨固深度大，攪拌路徑長，僅依靠錨索無法對樹脂錨固劑進行有效破碎和均勻攪拌，尤其是在含軟弱夾層頂板圍巖環境中，錨固效果更為不好。對此，部分礦井也采用在錨索端部焊接鐵刺或鋼條、卡箍及將錨索端部先穿入樹脂錨固劑，待到達孔底后直接攪拌等方法來改變無法有效攪拌樹脂錨固劑的現狀，但效果甚微，甚至還嚴重影響了錨索錨固效果。因此，研發錨索錨固增效組件，并提出一種錨固增效方法，對提升含軟弱夾層巷道頂板錨索錨固質量具有重要的工程和社會意義。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的不足之處，提供一種錨索錨固多級增效攪拌導升組件及其工作方法, 其可避免由于錨固孔孔壁塌落使得部分樹脂錨固劑堆積未攪拌反應而造成的有效錨固長度減少的問題，并可有效封堵樹脂錨固劑向下外流，最大程度保證設計錨固長度內錨固藥體均勻密實并且使錨索、錨固孔、環形錨固藥體居中，極大的提升了錨索樹脂錨固效果。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種錨索錨固多級增效攪拌導升組件，包括安裝固定在錨索上端部的攪拌破碎構件和套裝在錨索中上部的封堵導升構件；

攪拌破碎構件包括一體結構的上部的錐形鉆頭和下部的圓筒體，圓筒體內孔為下端敞口的錨索安裝腔，錨索上端插設并固定在錨索安裝腔內部，錐形鉆頭為上細下粗的圓錐狀結構，錐形鉆頭外圓設有破碎攪拌槳，圓筒體外圓自上而下依次設有聚合攪拌葉片和導升攪拌葉片；

封堵導升構件包括上下通透的套筒，套筒內孔為錨索穿裝孔，錨索穿過錨索穿裝孔并與套筒固定連接，套筒外圓自上而下依次設有封堵導升螺旋葉片和居中定位環。

優選的，錐形鉆頭高度為20mm，錐形鉆頭下端直徑為22mm，圓筒體高度為40mm，圓筒體外圓直徑為22mm，錨索安裝腔長度為38mm，錨索安裝腔直徑為17.8mm；錐形鉆頭的圓錐形外圓設有右螺旋三角刀片。

優選的，破碎攪拌槳沿錐形鉆頭圓周方向均勻設有三片，每片破碎攪拌槳均為右旋布置的旋割式螺旋槳結構，破碎攪拌槳的上側邊和外側面均為刀刃，破碎攪拌槳的上側邊外端為破碎刀尖，右螺旋三角刀片在三片破碎攪拌槳處為斷開結構；三片破碎攪拌槳的最大回轉直徑為22mm。

優選的，聚合攪拌葉片沿圓筒體圓周方向均勻設有六片，聚合攪拌葉片厚度為2mm，聚合攪拌葉片沿圓筒體徑向方向的尺寸為2mm，聚合攪拌葉片沿豎向的尺寸為16mm，聚合攪拌葉片為上部向左偏斜、下部豎直的弧形條狀結構。

優選的，導升攪拌葉片為從圓筒體底部左旋向上布置的矩形螺紋肋條結構，導升攪拌葉片厚度為2mm，導升攪拌葉片沿圓筒體徑向方向的尺寸為2mm，導升攪拌葉片沿圓筒體軸向方向的尺寸為18mm。