CN114562313B - 一种煤矿巷道注浆锚杆 - Google Patents

一种煤矿巷道注浆锚杆 Download PDF

Info

Publication number
CN114562313B
CN114562313B CN202210199253.0A CN202210199253A CN114562313B CN 114562313 B CN114562313 B CN 114562313B CN 202210199253 A CN202210199253 A CN 202210199253A CN 114562313 B CN114562313 B CN 114562313B
Authority
CN
China
Prior art keywords
connecting disc
drill bit
rod body
upper connecting
sliding sleeve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210199253.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114562313A (zh
Inventor
郝阳
吴宇
张彦
曹克旺
尹嘉帝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Mining and Technology CUMT
Original Assignee
China University of Mining and Technology CUMT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Mining and Technology CUMT filed Critical China University of Mining and Technology CUMT
Priority to CN202210199253.0A priority Critical patent/CN114562313B/zh
Publication of CN114562313A publication Critical patent/CN114562313A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114562313B publication Critical patent/CN114562313B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E21D21/0026—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D20/00—Setting anchoring-bolts
    • E21D20/02—Setting anchoring-bolts with provisions for grouting
    • E21D20/021—Grouting with inorganic components, e.g. cement
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D20/00—Setting anchoring-bolts
    • E21D20/02—Setting anchoring-bolts with provisions for grouting
    • E21D20/028—Devices or accesories for injecting a grouting liquid in a bore-hole
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E21D21/0093—Accessories
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/728—Onshore wind turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

本发明公开了一种煤矿巷道注浆锚杆，包括杆体，所述杆体为中空杆，其一端固定有钻头，且所述钻头的直径大于杆体的直径，所述杆体靠近钻头一端的外壁分别固定套设有相隔一定距离的下连接盘和上连接盘，所述下连接盘与上连接盘间圆周均匀分布有多片叶片，所述下连接盘与上连接盘间的杆体外壁圆周分布地开设有与其内部贯通的出料孔。与现有技术相比，本发明当钻头在钻入岩层的过程中，防止水泥浆妨碍钻头的钻入过程；当钻头的深度到达目标位置时停止进给，流体能够从其间流出以在孔内注浆。

Description

一种煤矿巷道注浆锚杆
技术领域
本发明涉及一种煤矿巷道支护配件技术领域，具体是一种煤矿巷道注浆锚杆。
背景技术
锚杆是煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分，其将巷道的围岩加固在一起，使围岩自身支护自身。使支护体系和施工工艺过程不断适用围岩变形的活动状态，以达到控制围岩变形，维护巷道稳定的目的。采用中空注浆锚杆加固支护方式，对围岩进行注浆填补裂隙，形成整体围岩，能够控制巷道变形。当对巷道顶部进行支护时，将中空注浆锚杆插入岩层的钻孔中，锚杆底部的止浆塞塞住钻孔，通过杆体底部的通孔向孔内注入水泥砂浆。需要水泥砂浆凝结后，才会产生预紧力，无法迅速实现支护。而自进式注浆锚杆通过自带的钻头和螺纹钻入岩层后再注浆，本身能够产生支护力，能够快速施工。但自进式注浆锚杆需要在钻孔的过程中保持一定的压力持续注浆，否则其出浆口会被碎岩堵住，但注浆锚杆在钻孔的过程中容易被自身的水泥浆干扰而影响进给，特别是在进给过程中遇到硬物等情况而停止或降低速度时，水泥浆会快速在孔内聚集，进一步加大了钻孔难度。
因此，有必要提供一种煤矿巷道注浆锚杆，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤矿巷道注浆锚杆，包括杆体，所述杆体为中空杆，其一端固定有钻头，且所述钻头的直径大于杆体的直径，所述杆体靠近钻头一端的外壁分别固定套设有相隔一定距离的下连接盘和上连接盘，所述下连接盘与上连接盘间圆周均匀分布有多片叶片，所述下连接盘与上连接盘间的杆体外壁圆周分布地开设有与其内部贯通的出料孔。
进一步的，作为优选，所述杆体在下连接盘至远离钻头一端的外壁开设有螺纹，且螺纹的旋向与钻头的旋向相同。
进一步的，作为优选，所述叶片与杆体的径向间有一定夹角，且该夹角使叶片间的开口向钻头旋向的相反方向倾斜。
进一步的，作为优选，所述叶片通过转轴与下连接盘和上连接盘可转动地连接。
进一步的，作为优选，所述转轴靠近上连接盘一端贯穿到上连接盘上方，且该端的端面中固定有转片，每片所述转片的另一端通过其开设的滑槽可滑动地连接到调整环的边缘，所述调整环可转动地连接到上连接盘中。
进一步的，作为优选，所述钻头靠近杆体一端的外壁套设有滑套，所述滑套外壁对应钻头的每道棱的位置开设有出料口。
进一步的，作为优选，所述滑套外壁开设有与杆体轴向平行的滑槽，所述滑套通过滑槽与钻头可滑动地连接。
进一步的，作为优选，所述滑套的底部边缘圆周分布地固定有多个梯形的上导向楔块，且上连接盘靠近钻头的一面也圆周分布地固定有多个与上导向楔块一一对应的下导向楔块，且所述上导向楔块与下导向楔块的斜面能够贴合。
进一步的，作为优选，所述上连接盘与滑套间的外壁套设有套壳，所述套壳与上连接盘固定连接、与滑套可滑动地连接，且所述套壳能够使得上连接盘与滑套间的空间始终保持密闭。
进一步的，作为优选，所述调整环与上连接盘间套设有扭力弹簧，所述扭力弹簧提供使调整环向使得叶片间隙变大的方向转动到扭力。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中，叶片与杆体的径向间有一定夹角，当钻头和杆体沿其旋向转动时，叶片朝开口方向的反向旋转，能够避免碎岩进入杆体内，且当杆体内的流体从叶片间的开口喷出时其反作用力能够进一步推动钻头和杆体转动。
本发明中，从钻头进入滑套并从出料口排出的碎岩对滑套产生远离钻头方向的力，使滑套向远离钻头的方向滑动，当钻头在钻入岩层的过程中，滑套的压力越大，叶片间隙越小，从其间流出的流体也减少，防止水泥浆妨碍钻头的钻入过程，并防止碎岩进入叶片的空间内；当钻头的深度到达目标位置时停止进给，滑套排出的碎岩变少，压力变小，扭力弹簧使得叶片间隙变大，以便于流体能够从其间流出以在孔内注浆。
附图说明
图1为一种煤矿巷道注浆锚杆的结构示意图；
图2为叶片的结构示意图；
图中：1、杆体；2、钻头；3、下连接盘；4、上连接盘；5、叶片；6、滑套；7、出料口；8、套壳；9、转轴；10、转片；11、调整环；12、下导向楔块；13、上导向楔块；14、扭力弹簧。
具体实施方式
请参阅图1和图2，本发明实施例中，一种煤矿巷道注浆锚杆，包括杆体1，所述杆体1为中空杆，其一端固定有钻头2，且所述钻头2的直径大于杆体1的直径，所述杆体1靠近钻头2一端的外壁分别固定套设有相隔一定距离的下连接盘3和上连接盘4，所述下连接盘3与上连接盘4间圆周均匀分布有多片叶片5，所述下连接盘3与上连接盘4间的杆体1外壁圆周分布地开设有与其内部贯通的出料孔。
本实施例中，所述杆体1在下连接盘3至远离钻头2一端的外壁开设有螺纹，且螺纹的旋向与钻头2的旋向相同。
本实施例中，所述叶片5与杆体1的径向间有一定夹角，且该夹角使叶片5间的开口向钻头2旋向的相反方向倾斜；也就是说，当钻头2和杆体1沿其旋向转动时，叶片5朝开口方向的反向旋转，能够避免碎岩进入杆体1内，且当杆体1内的流体从叶片5间的开口喷出时其反作用力能够进一步推动钻头2和杆体1转动。
本实施例中，所述叶片5通过转轴9与下连接盘3和上连接盘4可转动地连接。
本实施例中，所述转轴9靠近上连接盘4一端贯穿到上连接盘4上方，且该端的端面中固定有转片10，每片所述转片10的另一端通过其开设的滑槽可滑动地连接到调整环11的边缘，所述调整环11可转动地连接到上连接盘4中。
也就是说，通过转动调整环11，能够通过转片10同步带动每根转轴9转动，从而使叶片5改变角度，从而改变叶片5间间隙的大小，且当叶片5间间隙最小时，每片叶片5相互贴合而密闭。
本实施例中，所述钻头2靠近杆体1一端的外壁套设有滑套6，所述滑套6外壁对应钻头2的每道棱的位置开设有出料口7。
本实施例中，所述滑套6外壁开设有与杆体1轴向平行的滑槽，所述滑套6通过滑槽与钻头2可滑动地连接。
本实施例中，所述滑套6的底部边缘圆周分布地固定有多个梯形的上导向楔块13，且上连接盘4靠近钻头2的一面也圆周分布地固定有多个与上导向楔块13一一对应的下导向楔块12，且所述上导向楔块13与下导向楔块12的斜面能够贴合。
从钻头2进入滑套6并从出料口7排出的碎岩对滑套6产生远离钻头2方向的力，使滑套6向远离钻头2的方向滑动，并使得上导向楔块13压向下导向楔块12，从而带动调整环11转动，使得叶片5向间隙变小的方向转动，也就是说，当钻头2在钻入岩层的过程中，叶片5间隙变小，从其间流出的流体也减少，防止妨碍钻头2的钻入过程。
本实施例中，所述上连接盘4与滑套6间的外壁套设有套壳8，所述套壳8与上连接盘4固定连接、与滑套6可滑动地连接，且所述套壳8能够使得上连接盘4与滑套6间的空间始终保持密闭。
本实施例中，所述调整环11与上连接盘4间套设有扭力弹簧14，所述扭力弹簧14提供使调整环11向使得叶片5间隙变大的方向转动到扭力。
也就是说，当从钻头2进入滑套6并从出料口7排出的碎岩变少，即滑套6大压力变小时，扭力弹簧14使得叶片5间隙变大，以便于流体能够从其间流出以在孔内注浆。
具体实施时，在杆体1远离钻头2的一端通过旋转注浆适配器连接到钻机平台中，并通过注浆泵在杆体1内通入水灰比为1的水泥浆；通过钻机转动杆体1和钻头2使其在巷道对应位置进给钻入岩层内，从钻头2进入滑套6并从出料口7排出的碎岩对滑套6产生远离钻头2方向的力，使滑套6向远离钻头2的方向滑动，当钻头2在钻入岩层的过程中，滑套6的压力越大，叶片5间隙越小，从其间流出的流体也减少，防止水泥浆妨碍钻头2的钻入过程，并防止碎岩进入叶片5的空间内；当钻头2的深度到达目标位置时停止进给，滑套6排出的碎岩变少，压力变小，扭力弹簧14使得叶片5间隙变大，以便于流体能够从其间流出以在孔内注浆；将注浆泵通入杆体1内的水泥浆的水灰比调整为0.45～0.6，向孔内注浆至溢出，用封孔器封孔后继续通过注浆泵向孔内注浆至压力到达0.5mpa。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种煤矿巷道注浆锚杆，包括杆体（1），其特征在于，所述杆体（1）为中空杆，其一端固定有钻头（2），且所述钻头（2）的直径大于杆体（1）的直径，所述杆体（1）靠近钻头（2）一端的外壁分别固定套设有相隔一定距离的下连接盘（3）和上连接盘（4），所述下连接盘（3）与上连接盘（4）间圆周均匀分布有多片叶片（5），所述下连接盘（3）与上连接盘（4）间的杆体（1）外壁圆周分布地开设有与其内部贯通的出料孔；
所述钻头（2）靠近杆体（1）一端的外壁套设有滑套（6），所述滑套（6）外壁对应钻头（2）的每道棱的位置开设有出料口（7）；
所述滑套（6）外壁开设有与杆体（1）轴向平行的滑槽，所述滑套（6）通过滑槽与钻头（2）可滑动地连接；
所述滑套（6）的底部边缘圆周分布地固定有多个梯形的上导向楔块（13），且上连接盘（4）靠近钻头（2）的一面也圆周分布地固定有多个与上导向楔块（13）一一对应的下导向楔块（12），且所述上导向楔块（13）与下导向楔块（12）的斜面能够贴合；
所述叶片（5）通过转轴（9）与下连接盘（3）和上连接盘（4）可转动地连接；
所述转轴（9）靠近上连接盘（4）一端贯穿到上连接盘（4）上方，且该端的端面中固定有转片（10），每片所述转片（10）的另一端通过其开设的滑槽可滑动地连接到调整环（11）的边缘，所述调整环（11）可转动地连接到上连接盘（4）中。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿巷道注浆锚杆，其特征在于，所述杆体（1）在下连接盘（3）至远离钻头（2）一端的外壁开设有螺纹，且螺纹的旋向与钻头（2）的旋向相同。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿巷道注浆锚杆，其特征在于，所述叶片（5）与杆体（1）的径向间有一定夹角，且该夹角使叶片（5）间的开口向钻头（2）旋向的相反方向倾斜。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿巷道注浆锚杆，其特征在于，所述上连接盘（4）与滑套（6）间的外壁套设有套壳（8），所述套壳（8）与上连接盘（4）固定连接、与滑套（6）可滑动地连接，且所述套壳（8）能够使得上连接盘（4）与滑套（6）间的空间始终保持密闭。
5.根据权利要求1所述的一种煤矿巷道注浆锚杆，其特征在于，所述调整环（11）与上连接盘（4）间套设有扭力弹簧（14），所述扭力弹簧（14）提供使调整环（11）向使得叶片（5）间隙变大的方向转动到扭力。
CN202210199253.0A 2022-03-02 2022-03-02 一种煤矿巷道注浆锚杆 Active CN114562313B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210199253.0A CN114562313B (zh) 2022-03-02 2022-03-02 一种煤矿巷道注浆锚杆

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210199253.0A CN114562313B (zh) 2022-03-02 2022-03-02 一种煤矿巷道注浆锚杆

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114562313A CN114562313A (zh) 2022-05-31
CN114562313B true CN114562313B (zh) 2022-11-11

Family

ID=81716752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210199253.0A Active CN114562313B (zh) 2022-03-02 2022-03-02 一种煤矿巷道注浆锚杆

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114562313B (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102704969B (zh) * 2012-06-25 2014-08-20 中国矿业大学 一种钻锚注可回收锚杆及支护方法
CN205370609U (zh) * 2016-03-10 2016-07-06 朱思东 一种煤矿支护锚杆
CN206800388U (zh) * 2017-04-28 2017-12-26 李雯婧 土木工程施工用自旋锚索杆
CN215566030U (zh) * 2021-06-11 2022-01-18 安徽理工大学 适用于煤矿软岩巷道的自钻式中空锚杆

Also Published As

Publication number Publication date
CN114562313A (zh) 2022-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106437801B (zh) 一种可扩展的扩孔自锚式锚杆及支护方法
CN101260669B (zh) 钻喷注一体化扩体锚杆施工方法
CN103291222B (zh) 建筑长螺旋桩机用扩孔钻头
CN113338801B (zh) 一种地面定向钻井流态化水力采煤方法
CN113338802B (zh) 一种地面定向钻井流态化水力采煤系统
CN102678040A (zh) 煤矿巷道底板钻孔装置及方法
US20070274788A1 (en) Single Pass Drilling Apparatus, Use of a One-Piece Drill Bit, Method and Rock Bolt for Single Pass Rock Bolting
CN207093008U (zh) 钻孔钻头
RU2327007C1 (ru) Способ образования буроинъекционной сваи
CN110043190A (zh) 一种垂直井大直径腔室的建造方法
CN203905895U (zh) 岩心钻探多功能旋喷注浆器
CN109025821B (zh) 一种混合型高造斜率旋转导向钻井工具
CN111140236A (zh) 一种自带先导孔开挖功能的新型竖井钻机
CN100462522C (zh) 突出煤层保压钻进切缝设备及其方法
CN114562313B (zh) 一种煤矿巷道注浆锚杆
CN102767332A (zh) 一种螺旋桩机及钻孔灌注桩施工方法
CN218816237U (zh) 泥浆动力侧向力发生装置
US4705120A (en) Drilling machine
CN116291471A (zh) 上软下硬地层大直径竖井施工方法及掘进设备
JP6383526B2 (ja) 地盤掘削装置
CN107060649B (zh) 一种扩孔钻机
CN110410002A (zh) 一种在不良地质条件下的导孔钻进方法
CN114575854A (zh) 顶升式反井钻机及方法
JPH04302693A (ja) 掘削工法
RU2435925C1 (ru) Способ сооружения горизонтальной дренажной скважины в неустойчивых подвижных горных породах и буровой снаряд для его осуществления

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant