CN102003194B

CN102003194B - 树脂锚杆快速安装工艺及其装置

Info

Publication number: CN102003194B
Application number: CN201010530849.1A
Authority: CN
Inventors: 田建胜
Original assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Current assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Priority date: 2010-10-30
Filing date: 2010-10-30
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2030-10-30
Also published as: CN102003194A

Abstract

一种树脂锚杆快速安装工艺及装置，适用于矿山井巷工程中的围岩支护。安装工艺包括：先施工锚杆孔，将装有树脂止挡环的中空注脂锚杆插入锚杆孔内；再采用专门的气动树脂枪注入树脂，树脂在压气的作用下经由注脂锚杆中间的孔进入锚杆的锚固端，并由分布在锚固端部的分流孔进入锚杆与钻孔壁之间的空间，在树脂止挡环的作用下，快速充满锚固端空间：其装置包括专门的气动树脂枪、前端部开有多个树脂分流孔的中空注脂锚杆、树脂止挡环；气动树脂枪经连接阀连接中空注脂锚杆进行注脂。能降低在现有工艺技术和设备条件下安装树脂锚杆的难度，无需配备专用的大扭矩、大推力安装机械，锚杆的锚固长度根据现场需要设定，安装快速，施工质量高，支护效果好。

Description

树脂锚杆快速安装工艺及其装置

技术领域

本发明涉及树脂锚杆快速安装工艺及其装置，尤其适用于矿山井巷工程中的支护与维护。

背景技术

矿山井巷工程施工过程中，其一次支护主要采用锚杆、锚索支护，有的巷道工程的永久支护也采用锚网索联合支护。树脂锚杆的特点是凝结时间短，初锚固力大，满足了在短时间内提供较大锚固力以控制巷道围岩变形的要求，而且施工作业的强度、复杂性相对型钢支架要低得多、简单得多，是矿井建设和生产过程中普遍采用的支护形式。然而，在树脂锚杆安装过程中，由于需先将树脂药卷插入锚杆孔，然后再插入锚杆，锚杆插入时需安装机械施以大的扭矩和推力，使锚杆旋转边搅拌树脂边向孔内推进，由于我国目前使用的锚杆安装机械的推力和扭矩相对较小，致使树脂锚杆的安装变得较为困难，尤其是安装帮锚杆时，由于安装机械没有着力点，使安装作业变得更为困难，当锚杆需要的锚固长度较大时，有时甚至无法推进，致使安装不能进行下去，有时会出现废孔、废锚杆的问题。另外，为了使锚杆的锚固力达到一定要求，通常需要锚杆孔径、锚杆直径和树脂药卷满足“三径匹配”的要求，也就是一定直径的钻孔和锚杆必须配相应直径的树脂药卷，从而造成树脂药卷直径规格较多，加工包装较为繁琐。

因此，改变树脂锚杆的安装工艺，解决树脂锚杆安装困难，是提高树脂锚杆安装质量、发挥锚杆功效的关键。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服已有技术中的不足，提供一种结构简单、安装容易，安装速度快、效果好的树脂锚杆快速安装工艺与装置。

技术方案：本发明的树脂锚杆快速安装工艺，包括按设计在锚固位置施钻，钻凿锚杆孔，达到设计深度，还包括将装有树脂止挡环的中空注脂锚杆插入锚杆钻孔内；连接气动树脂枪与压气管路，将气动树脂枪与压风管路通过压力软管连接好；将接在气动树脂枪出脂口上的注脂软管与插入锚杆钻孔内的中空注脂锚杆的外露端连接固定；开启气动树脂枪的气动开关，接通压气，在压气动力的作用下，将气动树脂枪内的树脂通过注脂软管注入中空注脂锚杆内，再经中空注脂锚杆前部的多个树脂分流孔进入锚固端锚杆与钻孔间的空隙中，在树脂止挡环的作用下，使树脂快速充满锚固端的间隙；之后将连接在锚杆上的塑料软管拆下，在中空注脂锚杆外露端安装托盘，待孔内树脂凝固后拧上螺母，并施加30～50kN的预紧力。

本发明的树脂锚杆快速安装装置，包括气动树脂枪，插入锚固位置钻孔内的中空注脂锚杆，设在钻孔孔口处的锚杆托盘，所述中空注脂锚杆的前端设有树脂止挡环，树脂止挡环前部的锚固端杆体壁上开有多个树脂分流孔；中空注脂锚杆外露端设有连接注脂软管的锚杆连接阀，经锚杆连接阀连接注脂软管与气动树脂枪相连接，气动树脂枪的头部设有注脂枪连接阀。

所述的气动树脂枪包括装有树脂的气动树脂枪仓体，设在气动树脂枪仓体下方手柄上的气动开关和树脂枪进气连接阀，气动树脂枪仓体内设有压气密封圈，其尾部设有与压气软管相连的气压调节阀。

有益效果：本发明能降低在现有工艺技术和设备条件下安装树脂锚杆的难度，无需配备专用的大扭矩、大推力安装机械，锚杆的锚固长度不受限制，安装质量易于保证，锚杆施工质量显著提高，生产安全得到有效保证，经济效益显著提高。具体体现在：

1)无需专门的大扭矩、大推力锚杆安装机械。解决了目前我国树脂锚杆安装机械性能无法满足现场需要的问题。

2)无需根据锚杆钻孔的直径加工特定直径的树脂药卷，使锚固剂——树脂的包装加工工艺明显简化。解决了一定直径钻孔、一定直径锚杆必须配备一定直径树脂药卷，否则不能达到理想锚固力的问题，从而使锚杆的安装质量与树脂药卷的直径无关。

3)锚杆的锚固长度可根据需要随时设定(调整树脂止挡环在锚杆体上的位置，就可改变锚杆长度，十分方便)，不受锚杆安装机械性能等其他任何条件限制，有利于提高锚固长度；解决了传统树脂锚杆锚固长度往往小于设计长度，达不到设计要求的问题；

4)锚杆与锚杆钻孔之间的空隙易于被树脂填满，从而保证了锚固质量，解决了传统树脂锚杆锚固剂在锚固端分布不均、影响锚固质量的问题；

5)所用动力为压气，安装工艺简单，操作方便，安装速度明显提高。

6)锚杆的安装质量提高了，安全有保证了，经济效益也显著提高。

附图说明

附图是本发明的树脂锚杆快速安装装置结构示意图。

图中：1-锚固端杆体；2-树脂分流孔；3-树脂止挡环；4-自由端锚杆体；5-锚固端锚杆与钻孔间的空隙；6-锚杆中心孔；7-锚杆钻孔；8-锚杆托盘；9-锚杆连接阀；10-注脂软管；11-注脂枪连接阀；12-气动树脂枪仓体；13-树脂药卷：14-压气密封圈：15-压气仓；16-气压调节阀；17-气动开关；18-树脂枪进气连接阀；19-压气软管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：

本发明的树脂锚杆快速安装工艺，包括按设计在锚固位置施钻，钻凿锚杆孔，达到设计深度，将装有树脂止挡环3的中空注脂锚杆插入锚杆钻孔7内；连接气动树脂枪与压气管路，将气动树脂枪与压风管路通过压力软管19连接好；将接在气动树脂枪出脂口上的注脂软管10与插入锚杆钻孔7内的中空注脂锚杆的外露端连接固定；开启气动树脂枪的气动开关17，接通压气，在压气动力的作用下，将气动树脂枪仓体12内的树脂通过注脂软管10注入中空注脂锚杆内，锚杆中心孔6是树脂注入的通道，树脂在气动压力作用下经耐压软管10进入锚杆中心孔6，经自由端杆体4向前到达锚固端杆体1端，经锚固端杆体1壁上的多个树脂分流孔2和锚固端杆体1的中孔注入锚固端空隙5。再经锚固端杆体1前部的多个树脂分流孔2进入锚固端锚杆与钻孔间的空隙5中，在树脂止挡环3的作用下，快速充满锚固端的间隙；之后将连接在锚杆上的塑料软管拆下，在中空注脂锚杆外露端安装托盘8，待孔内树脂达凝固，凝胶时间因所选锚固剂种类的不同而变化，凝胶时间为8～180s，之后拧上螺母，通过紧固螺母对锚杆施加30～50kN的预紧力。

本发明树脂锚杆快速安装装置，主要由插入锚固位置钻孔7内的中空注脂锚杆和气动树脂枪构成，中空注脂锚杆的外露端设有用螺母固定的锚杆托盘8，中空注脂锚杆的前端设有树脂止挡环3，以确保注入的树脂能充满锚固端锚杆与钻孔壁之间的空隙而不外泄。树脂止挡环3的材质为橡胶，厚度5～10mm，其内径与锚杆的外径相同，外径与锚杆钻孔的孔径相同，小直径锚杆选5mm厚树脂止挡环，大直径锚杆选10mm厚树脂止挡环。中空注脂锚杆经树脂止挡环3分隔为锚固端杆体1和自由端杆体4，树脂止挡环3前部的锚固端杆体1壁上开有多个树脂分流孔2，多个树脂分流孔2集中布置在锚杆的锚固端杆体1上，其孔径4mm。中空注脂锚杆外露端设有连接注脂软管10的锚杆连接阀9，经锚杆连接阀9连接注脂软管10与气动树脂枪相连接，气动树脂枪的头部设有注脂枪连接阀11。气动树脂枪主要由注脂软管与树脂枪连接阀11、树脂枪仓体12、压气密封圈14、压气仓15、气压调节阀16、气动开关17、树脂枪进气连接阀18和压气传输软管19构成，专门加工制作的树脂药卷13装在树脂枪的仓体12中。气动树脂枪仓体12下方手柄上设有气动开关17和树脂枪进气连接阀18，气动树脂枪仓体12内设有压气密封圈14，其尾部设有与压气软管19相连的气压调节阀16。气动开关17打开后，压气经传输软管19进入压气仓15，气体压力推动压气密封圈14向前移动，将树脂13挤压，进入耐压塑料软管10，并一直推进，注入到锚杆的锚固端，直至充满锚固端的空隙。

Claims

1.一种树脂锚杆快速安装工艺，包括按设计在锚固位置施钻，钻凿锚杆孔，达到设计深度，其特征在于：将装有树脂止挡环（3）的中空注脂锚杆插入锚杆钻孔（7）内；连接气动树脂枪与压风管路，将气动树脂枪与压风管路通过压力软管（19）连接好；将接在气动树脂枪出脂口上的注脂软管（10）与插入锚杆钻孔（7）内的中空注脂锚杆的外露端连接固定；开启气动树脂枪的气动开关（17），接通压气，在压气动力的作用下，将气动树脂枪内的树脂通过注脂软管（10）注入中空注脂锚杆内，再经中空注脂锚杆前部的锚固端杆体（1）上的多个树脂分流孔（2）进入锚固端锚杆与钻孔间的空隙（5）中，在树脂止挡环（3）的作用下，使树脂快速充满锚固端的空隙（5）；之后将连接在锚杆上的塑料的注脂软管（10）拆下，在中空注脂锚杆外露端安装托盘，待孔内树脂凝固后拧上螺母，并施加30～50kN的预紧力。

2.一种树脂锚杆快速安装装置，包括气动树脂枪，插入锚杆钻孔（7）内的中空注脂锚杆，设在钻孔孔口处的锚杆托盘（8），所述中空注脂锚杆的前端设有树脂止挡环（3），树脂止挡环（3）前部的锚固端杆体（1）壁上开有多个树脂分流孔（2）；中空注脂锚杆外露端设有连接注脂软管（10）的锚杆连接阀（9），经锚杆连接阀（9）连接注脂软管（10）与气动树脂枪相连接，气动树脂枪的头部设有注脂枪连接阀（11），其特征在于：所述的气动树脂枪包括装有树脂（13）的气动树脂枪仓体（12），设在气动树脂枪仓体（12）下方手柄上的气动开关（17）和树脂枪进气连接阀（18），气动树脂枪仓体（12）内设有压气密封圈（14），其尾部设有与压气软管（19）相连的气压调节阀（16）。