CN109736863A - 一种用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构，包括尼龙气囊、排气管、注液管和充气管；所述尼龙气囊充满气体后为圆柱体结构，所述尼龙气囊沿圆柱体轴向方向上设有锚杆安装孔、排气管安装孔和注液管安装孔，且锚杆安装孔、排气管安装孔和注液管安装孔均不重合；所述充气口位于所述尼龙气囊的朝向钻孔出口一侧圆柱体底面上，且所述充气口上连接有充气管。本发明囊式止浆结构通过尼龙气囊的可充气膨胀性实现煤矿巷道现场方便运输、存放及安装，膨胀后能够严密贴合锚杆钻孔，起到封孔防止液态锚固剂外露的作用。

Description

一种用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构

技术领域

本发明涉及煤矿钻探技术领域。具体地说是一种用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构。

背景技术

在目前煤矿巷道破碎围岩环境下，锚杆钻孔内裂隙滋生且常伴有裂隙水和破碎煤岩渣，常规树脂锚固剂不易搅拌均匀，导致树脂锚杆锚固剂与围岩间、与锚杆等支护结构间的粘结强度均有所降低。在此种情况下，现场使用液态锚固剂在一定压力下注入锚杆钻孔内，在压力作用下液态锚固剂向围岩中扩散，锚杆孔即是注浆孔，锚杆孔之间液态锚固剂扩散“交圈”，液态锚固剂不但可以加固碎裂围岩，而且能加大锚固剂与围岩和与支护结构间的接触面积，保证预紧力的同时提高锚固力。但液态锚固剂的施工是一项难题，如何保证液态锚固剂充分注入且无外漏是保障支护结构锚固效果的关键所在。因此，对于这种情况，迫切需要一种液态锚固剂充注止浆结构来保证液态锚固剂在锚杆支护实施的可行性。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于一种用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构，包括尼龙气囊、排气管、注液管和充气管；所述尼龙气囊充满气体后为圆柱体结构，所述尼龙气囊沿圆柱体轴向方向上设有锚杆安装孔、排气管安装孔和注液管安装孔，且锚杆安装孔、排气管安装孔和注液管安装孔均不重合；所述排气管安装在所述排气管安装孔内，所述排气管的长度大于所述尼龙气囊圆柱体的高度；所述注液管安装在所述注液管安装孔内，所述注液管的长度大于所述尼龙气囊圆柱体的高度；所述尼龙气囊上还设置有充气口，所述充气口位于所述尼龙气囊的朝向钻孔出口一侧圆柱体底面上，且所述充气口上连接有充气管。

上述用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构，所述尼龙气囊通过所述充气管充气后，能够与安装在所述锚杆安装孔的锚杆、所述排气管和所述注液管充分贴合，且所述尼龙气囊的圆柱体的圆柱表面也能与锚杆钻孔孔壁充分贴合。

上述用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构，所述尼龙气囊圆柱体的两个底面上的排气管安装孔的孔口设有排气管止气塞；所述尼龙气囊圆柱体的两个底面的锚杆安装孔的孔口设有锚杆止气塞；所述尼龙气囊圆柱体的两个底面的注液管安装孔的孔口设有注液管止气塞。

上述用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构，所述排气管止气塞、所述锚杆止气塞和所述注液管止气塞通过强力速干胶与所述尼龙气囊紧密连接。

上述用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构，所述排气管止气塞的内径与所述排气管外径相等，所述锚杆止气塞的内径与所述锚杆安装孔内安装的锚杆的外径相同；所述注液管止气塞的内径与所述注液管的外径相同。

上述用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构，所述排气管和所述注液管均为钢质管，在排气过程和注液过程中不会爆裂，且所述排气管深入钻孔内的一端保持与锚杆钻孔轴线平行。

上述用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构，所述排气管朝向锚杆钻孔孔内的一端内伸出所述尼龙气囊，并伸入到钻孔底部，所述排气管朝向锚杆钻孔孔口的另一端伸出所述尼龙气囊的距离为50mm；所述注液管朝向锚杆钻孔孔内的一端伸出所述尼龙气囊的距离为50mm，所述注液管朝向锚杆钻孔孔口的另一端伸出所述尼龙气囊的距离为50mm。

上述用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构，所述锚杆安装孔沿所述尼龙气囊圆柱体轴中心方向上设置，所述排气管安装孔和所述注液管安装孔分别位于所述锚杆安装孔的上下两侧。

本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：

1)本发明囊式止浆结构通过尼龙气囊的可充气膨胀性实现煤矿巷道现场方便运输、存放及安装，膨胀后能够严密贴合锚杆钻孔，起到封孔防止液态锚固剂外露的作用；

2)本发明装置，通过在尼龙气囊上预留锚杆安装孔道、排气管安装孔道和注液管安装孔道，可在充注液态锚固剂前事先实现尼龙气囊与锚杆、排气管和注液管的紧密连接，连接处采用止浆塞密封，液态锚固剂由注液管注入，锚杆钻孔内气体由排气管排出，可实现锚固剂足量充实整个钻孔，达到钻孔围岩注浆加固和锚杆充分锚固的效果；

3)本发明装置，不仅可满足锚杆、锚索等支护结构在水平方向、竖直方向钻孔的液态锚固剂施工要求，亦适用于任意角度钻孔的液态锚固剂充注施工要求。

4)本发明装置，可满足锚杆、锚索等支护结构根据气囊式止浆结构在钻孔内的安放位置设计不同的锚固长度，亦可根据设计锚固长度来设置气囊式止浆结构在钻孔内的位置，施工极为灵活方便。。

附图说明

图1本发明用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构的现场安装结构示意图；

图2本发明用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构的示意图；

图3本发明用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构的沿图1的A-A剖面的剖面结构示意图；

图4本发明用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构的沿图1的B-B剖面的剖面结构示意图。

图中附图标记表示为：1-尼龙气囊；2a-排气管止气塞；2b-锚杆止气塞；2c-注液管止气塞；3-排气管；4-注液管；5-充气管；6-锚杆安装孔；7-锚杆；8-锚杆钻孔。

具体实施方式

如图2所示，用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构，包括尼龙气囊1、排气管3、注液管4和充气管5；所述尼龙气囊1充满气体后为圆柱体结构，所述尼龙气囊1沿圆柱体轴向方向上设有锚杆安装孔6、排气管安装孔和注液管安装孔，且锚杆安装孔6、排气管安装孔和注液管安装孔均不重合；所述锚杆安装孔6沿所述尼龙气囊1圆柱体轴中心方向上设置，这样可以使得锚杆位于锚杆钻孔正中心，锚固效果最好；所述排气管安装孔和所述注液管安装孔分别位于所述锚杆安装孔6的上下两侧，通过下方的注液管4向锚杆钻孔8内注入液态锚固剂，而锚杆钻孔8内的气体通过位于上方的排气管3排出，可以避免锚杆钻孔8内未充满液态锚固剂的时候就从排气管3排出液态锚固剂，造成假充满的假象；所述排气管3安装在所述排气管安装孔内，所述排气管3的长度大于所述尼龙气囊1圆柱体的高度；所述注液管4安装在所述注液管安装孔内，所述注液管4的长度大于所述尼龙气囊1圆柱体的高度；所述尼龙气囊1上还设置有充气口，所述充气口位于所述尼龙气囊的朝向钻孔出口一侧圆柱体底面上，且所述充气口上连接有充气管5。充气口用于给尼龙气囊充气使气囊膨胀后充满钻孔整个断面，达到封孔的目的

如图1所示，所述尼龙气囊1通过所述充气管5充气后，能够与安装在所述锚杆安装孔6的锚杆7、所述排气管3和所述注液管4充分贴合，且所述尼龙气囊1的圆柱体的圆柱表面也能与锚杆钻孔8孔壁充分贴合。在锚杆钻孔8设计锚固长度端头位置将锚杆钻孔8封闭。

如图1所示，所述尼龙气囊1圆柱体的两个底面上的排气管安装孔的孔口设有排气管止气塞2a；所述尼龙气囊1圆柱体的两个底面的锚杆安装孔6的孔口设有锚杆止气塞2b；所述尼龙气囊1圆柱体的两个底面的注液管安装孔的孔口设有注液管止气塞2c。排气管止气塞2a、锚杆止气塞2b、注液管止气塞2c用于封堵排气管3、注液管4、锚杆7与尼龙气囊1间的间隙，避免液态锚固剂从间隙中流出，保证钻孔内注入液态锚固剂的压力。

所述排气管止气塞2a、所述锚杆止气塞2b和所述注液管止气塞2c为橡胶材质，通过强力速干胶与所述尼龙气囊1紧密连接。

尼龙气囊1与注液管4、排气管3及锚杆7在尼龙气囊1安装进锚杆钻孔8充气前连接，尼龙气囊1与锚杆7的连接位置可根据具体锚固长度而定；所述排气管止气塞2a、所述锚杆止气塞2b和所述注液管止气塞2c与锚杆7连接处可辅以凡士林封孔。

如图3所示：所述排气管止气塞2a的内径与所述排气管3外径相等，所述锚杆止气塞2b的内径与所述锚杆安装孔6内安装的锚杆的外径相同；所述注液管止气塞2c的内径与所述注液管4的外径相同。保证尼龙气囊1充气完成后注液管止气塞2c、排气管止气塞2a和锚杆止气塞2b分别能够严密贴合注液管4、排气管3及锚杆7，防止在充注液态锚固剂时产生跑液现象。

如图1所示；述排气管3和所述注液管4均为钢质管，有一定刚度，在排气过程和注液过程中不会爆裂，且所述排气管3深入钻孔内的一端保持与锚杆钻孔8轴线平行。

所述排气管3朝向锚杆钻孔8孔内的一端内伸出所述尼龙气囊1，并伸入到钻孔底部，所述排气管3朝向锚杆钻孔8孔口的另一端伸出所述尼龙气囊1的距离为50mm；所述注液管4朝向锚杆钻孔8孔内的一端伸出所述尼龙气囊1的距离为50mm，所述注液管4朝向锚杆钻孔8孔口的另一端伸出所述尼龙气囊1的距离为50mm。

具体工作原理：

使用时如图1所示，

1.组装囊式止浆结构：给尼龙气囊1充气前先将排气管3、注液管4和锚杆7分别安装在尼龙气囊1预先留有的排气管安装孔、注液管安装孔和锚杆安装孔6上；并分别在排气管3、注液管4和锚杆7与尼龙气囊1连接的位置通过强力速干胶安装上排气管止气塞2a、注液管止气塞2c和锚杆止气塞2b；

2.安装囊式止浆结构：然后将组装完毕的组装囊式止浆结构安装至锚杆钻孔设计锚固长度处；

3.充气：通过充气管5通过充气口给尼龙气囊1充气，直至尼龙气囊1膨胀后与锚杆钻孔的孔壁严密贴合，也能够与锚杆7、排气管3和注液管4充分贴合；

4.注液：通过注液管4向锚杆钻孔8内以一定压力注入液态锚固剂，锚杆钻孔8内气体由排气管3排除，待排气管3有液态锚固剂流出时，停止注液，此时液态锚固剂已经完全充满钻孔设计锚固长度；

5.取出囊式止浆结构：待锚固剂初凝后，退出囊式止浆结构并对锚杆进行后续上托盘锚固等工序。

囊式止浆结构适用于水平、竖直及各倾斜角度锚杆的液态锚固剂充注工作，气囊可循环回收利用。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构，其特征在于，包括尼龙气囊(1)、排气管(3)、注液管(4)和充气管(5)；所述尼龙气囊(1)充满气体后为圆柱体结构，所述尼龙气囊(1)沿圆柱体轴向方向上设有锚杆安装孔(6)、排气管安装孔和注液管安装孔，且锚杆安装孔(6)、排气管安装孔和注液管安装孔均不重合；所述排气管(3)安装在所述排气管安装孔内，所述排气管(3)的长度大于所述尼龙气囊(1)圆柱体的高度；所述注液管(4)安装在所述注液管安装孔内，所述注液管(4)的长度大于所述尼龙气囊(1)圆柱体的高度；所述尼龙气囊(1)上还设置有充气口，所述充气口位于所述尼龙气囊的朝向钻孔出口一侧圆柱体底面上，且所述充气口上连接有充气管(5)。

2.根据权利要求1所述的用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构，其特征在于，所述尼龙气囊(1)通过所述充气管(5)充气后，能够与安装在所述锚杆安装孔(6)的锚杆(7)、所述排气管(3)和所述注液管(4)充分贴合，且所述尼龙气囊(1)的圆柱体的圆柱表面也能与锚杆钻孔(8)孔壁充分贴合。

3.根据权利要求1所述的用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构，其特征在于，所述尼龙气囊(1)圆柱体的两个底面上的排气管安装孔的孔口设有排气管止气塞(2a)；所述尼龙气囊(1)圆柱体的两个底面的锚杆安装孔(6)的孔口设有锚杆止气塞(2b)；所述尼龙气囊(1)圆柱体的两个底面的注液管安装孔的孔口设有注液管止气塞(2c)。

4.根据权利要求3所述的用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构，其特征在于，所述排气管止气塞(2a)、所述锚杆止气塞(2b)和所述注液管止气塞(2c)通过强力速干胶与所述尼龙气囊(1)紧密连接。

5.根据权利要求3所述的用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构，其特征在于，所述排气管止气塞(2a)的内径与所述排气管(3)外径相等，所述锚杆止气塞(2b)的内径与所述锚杆安装孔(6)内安装的锚杆的外径相同；所述注液管止气塞(2c)的内径与所述注液管(4)的外径相同。

6.根据权利要求1所述的用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构，其特征在于，所述排气管(3)和所述注液管(4)均为钢质管，在排气过程和注液过程中不会爆裂，且所述排气管(3)深入钻孔内的一端保持与锚杆钻孔(8)轴线平行。

7.根据权利要求1所述的用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构，其特征在于，所述排气管(3)朝向锚杆钻孔(8)孔内的一端内伸出所述尼龙气囊(1)，并伸入到钻孔底部，所述排气管(3)朝向锚杆钻孔(8)孔口的另一端伸出所述尼龙气囊(1)的距离为50mm；所述注液管(4)朝向锚杆钻孔(8)孔内的一端伸出所述尼龙气囊(1)的距离为50mm，所述注液管(4)朝向锚杆钻孔(8)孔口的另一端伸出所述尼龙气囊(1)的距离为50mm。

8.根据权利要求1所述的用于液态锚固剂充注的囊式止浆结构，其特征在于，所述锚杆安装孔(6)沿所述尼龙气囊(1)圆柱体轴中心方向上设置，所述排气管安装孔和所述注液管安装孔分别位于所述锚杆安装孔(6)的上下两侧。