一种沿空掘巷窄煤柱加固施工用扩孔装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种沿空掘巷窄煤柱加固施工用扩孔钻头，其包括钻柄和钻头，其中，在钻柄上设置有沿钻柄的圆周方向均匀布置的卡槽，在卡槽里安装有扩孔钻片；钻头为普通钻头或扩孔钻头。扩孔钻头的最前端设置有用于控制扩孔钻片从卡槽展开和闭合收纳于卡槽中的定位按钮，当按下定位按钮时，扩孔钻片从所述卡槽展开。

Reaming device for reinforcing narrow coal pillar along gob side entry driving

The invention provides a reaming bit for strengthening construction of narrow coal pillars along goaf driving roadway, which comprises a drill handle and a drill bit. A chuck arranged uniformly along the circumferential direction of the drill handle is arranged on the drill handle, and a reaming bit is installed in the chuck; the drill bit is a common bit or a reaming bit. The front end of the reaming bit is provided with a positioning button for controlling the expansion and closure of the reaming bit from the chute into the chute. When the positioning button is pressed, the reaming bit is expanded from the chute.

【技术实现步骤摘要】
一种沿空掘巷窄煤柱加固施工用扩孔装置
本专利技术涉及煤矿用扩孔装置，尤其涉及一种沿空掘巷窄煤柱加固施工用扩孔装置。
技术介绍
沿空掘巷是我国煤矿回采巷道布置和维护的一种技术，即在上区段工作面回采稳定以后，沿上区段采空区边缘留下窄煤柱来维持本区段工作面回采巷道。巷道顶板主要依靠窄煤柱支撑，而窄煤柱主要由煤制成，强度低，自承能力有限，所以需要加强窄煤柱的支撑能力。由于煤柱两侧施工时间大多在一年以上，新掘巷道时采空区侧早已封闭，现有技术中胀锁式对穿锚索可以实现煤柱单侧施工双向加固。但在施工过程中往往发现采空区侧已经塌落密实，可供胀锁头发挥作用的空间很小甚至没有空间，因此胀锁式对穿锚索加固煤柱往往达不到最佳效果。因此，如果能在窄煤柱的一定深度处，钻一个供胀锁式锚索的胀锁头发挥作用的空间，那么胀锁式对穿锚索加固煤柱这项技术将不受是否有空间的限制而充分发挥作用。然而现有矿用钻头只能钻等直径的直孔，即终孔直径小于或等于开孔直径。在钻等直径直孔钻孔中，此类钻头在技术上是成熟的，但迄今没有能够开发一种终孔直径大于开孔直径从而为穿锚索加固煤柱充分发挥作用提供充分的空间的沿空掘巷窄煤柱加固施工用扩孔装置。
技术实现思路
本专利技术人鉴于上述技术问题，设计了一种沿空掘巷窄煤柱加固施工用扩孔装置，在胀锁式对穿锚索施工时，当钻孔到达指定深度处，利用扩孔钻头形成扩大头，使对穿锚索受力时两端均受压，改变了传统内端受拉，外端受压的力学结构，受力结构更科学，从而使对穿锚索能承受更大的拉拔力。为了实现上述技术目的，本专利技术具体采用了如下技术方案：根据本专利技术的一个具体实施方式，提供了一种沿空掘巷窄煤柱加固施工用扩孔装置，其中，扩孔装置包括钻柄和可拆卸地安装于钻柄上的钻头；在钻柄上设置有沿钻柄的圆周方向均匀布置的卡槽，在卡槽里安装有扩孔钻片，钻头为普通钻头或扩孔钻头。根据本专利技术的一个实施例的扩孔装置，其中，扩孔钻头最前端设置有用于控制扩孔钻片从卡槽展开或闭合收纳于卡槽中的定位按钮，其中，当按下定位按钮时，扩孔钻片从卡槽展开。根据本专利技术的一个实施例的扩孔装置，其中，扩孔钻头的初始状态直径与普通钻头的直径相同。根据本专利技术的一个实施例的扩孔装置，其中，卡槽为2～5条。根据本专利技术的一个实施例的扩孔装置，其中，当扩孔钻片从卡槽展开时，展开直径是初始状态直径的3～7倍。根据本专利技术的一个实施例的扩孔装置，其中，扩孔钻片与钻柄铰接连接。根据本专利技术的一个实施例的扩孔装置，其中，普通钻头直径为50～70mm。根据本专利技术的一个实施例的扩孔装置，其中，扩孔钻片为高温合金材料制成的。根据本专利技术的一个具体实施方式，提供了一种采用如上所述任一项的扩孔装置对沿空掘巷窄煤柱进行加固施工的方法，其包括如下步骤：步骤(1)：将普通钻头安装于扩孔装置的钻柄上，利用普通钻头进行钻孔，直至到达需要扩大头的位置后停止钻进，拔出扩孔装置；步骤(2)：从钻柄拆卸下普通钻头并更换为扩孔钻头，将扩孔钻头送入钻孔内，并推至钻孔的孔底；步骤(3)：扩孔钻头被推至孔底后，使劲再向前推一下，设置于扩孔钻头上的定位按钮与煤壁接触而被按下，扩孔钻片立即从钻柄上的卡槽中展开，并且开始切削煤壁，向前推进形成圆柱状空间；步骤(4)：完成扩孔后，借助普通钻头钻出的小孔，钻柄反向旋转，扩孔钻片复位收纳于卡槽中，从而将扩孔钻头取出。根据本专利技术的一个实施例的进行加固施工的方法，其中，需要钻大头的位置为距窄煤柱表面3000～4000mm处，扩张钻片向前推进距离为300～500mm，圆柱状空间直径为250～350mm，长度与推进距离相同。附图说明图1是采用本专利技术的沿空掘巷窄煤柱加固施工用扩孔装置进行扩孔的施工示意图；图2是本专利技术的沿空掘巷窄煤柱加固施工用扩孔装置在安装扩孔钻头并处于扩孔钻片张开状态的示意图；图3A为扩孔钻头未张开时的内部结构示意图；图3B为扩孔钻头张开时的内部结构示意图。附图标记说明：1窄煤柱；2钻孔；3扩大头；4扩孔钻片；5卡槽；6定位按钮；7压力推杆；8滑动导轨；9伸展支架；10限位体。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。结合图2和图3A与图3B可以理解本专利技术所提供的沿空掘巷窄煤柱加固施工用扩孔装置的原理，该扩孔装置包括钻柄和可拆卸地安装于钻柄上的钻头，其中，在钻柄上设置有沿钻柄的圆周方向均匀布置的卡槽5，在卡槽5里安装有扩孔钻片4；钻头为普通钻头或扩孔钻头。在扩孔钻头最前端设置有用于控制扩孔钻片4从卡槽5展开和闭合收纳于卡槽5中的定位按钮6，其中，当按下定位按钮6时，压力推杆7沿着钻柄的纵向滑动从而带动伸展支架9沿滑动导轨8移动，从而使得附接于伸展支架9上的扩孔钻片4从卡槽5展开，直至到达卡槽5后缘的限位体10，被限位体10限位，从而达到最大展开程度。扩孔钻头的初始状态直径与普通钻头相同。如图2所示为本专利技术的扩孔装置在安装扩孔钻头并且扩孔钻片4处于张开状态的示意图，如图2所示，由于扩孔钻片4相对于钻头进行钻孔的前进方向以其后部铰接于卡槽5中，且扩孔钻片4展开时其前端的方向与角度设置为相对于钻头前进方向朝向前方，导致在向后撤回钻头时扩孔钻片4能够被收纳入卡槽5中。进一步具体地，如图3A和3B所示，当钻头向前钻孔时伸展支架9在压力推杆7作用下向后展开，使扩孔钻片4展开角度逐渐扩大；反之，当钻孔结束向后收回，展开的伸展支架7受到孔径制约而被迫沿滑动导轨8反向滑动，从而展开角度逐渐缩小而被收纳入卡槽5中，从而实现扩孔钻片4被重新收纳入卡槽5中。根据本专利技术的一个进一步的非限制性实施例的扩孔装置，其中，卡槽5为2～5条，例如可为但不限于3条，这是本领域技术人员可以根据实际生产需要而选择的。卡槽5可以设置在距离钻头一定距离处。根据本专利技术的一个进一步的非限制性实施例的扩孔装置，其中，当扩孔钻片从卡槽5展开时，展开直径是初始状态直径的3～7倍，例如可为但不限于5倍，这是本领域技术人员可以根据实际生产需要而选择的。根据本专利技术的一个进一步的非限制性实施例的扩孔装置，其中，扩孔钻片与钻柄铰接连接，当然本领域技术人员还可以想到并采用其他任何其他合适的安装方式。根据本专利技术的一个进一步的非限制性实施例的扩孔装置，其中，普通钻头直径为50～70mm，例如可为但不限于Φ65mm，这是本领域技术人员可以根据实际生产需要而选择的。据本专利技术的一个进一步的非限制性实施例的扩孔装置，其中，扩孔钻片为高温合金材料制成的，高温合金为例如钨钢、钛合金、钛铝合金、镍基合金或任何其他强度、耐磨性和耐高温性、耐高温氧化性合适的材料。如图1所示为采用如上所述的扩孔装置对沿空掘巷窄煤柱进行扩孔从而在窄煤柱1中为胀锁式对穿锚索发挥作用提供空间时所形成的孔的形状，如图1所示，在窄煤柱1中形成了钻孔2和扩大头3，施工过程包括如下步骤：步骤(1)：将所述普通钻头安装于所述钻柄上，利用所述普通钻头，例如通过钻机带动所述扩孔装置，进行钻孔，直至到达需要扩大头的位置后停止钻进，拔出所述扩孔装置；步骤(2)：从所述钻柄拆卸下所述普通钻头并更换为所述扩孔钻头，将所述扩孔钻头送入钻孔内，并推至所述钻孔的孔底；步骤(3)：扩孔钻头被推至所述孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沿空掘巷窄煤柱加固施工用扩孔装置，其特征在于，所述扩孔张装置包括钻柄和可拆卸地安装于所述钻柄上的钻头；在所述钻柄上设置有沿所述钻柄的圆周方向均匀布置的卡槽，在所述卡槽里安装有扩孔钻片；所述钻头为普通钻头或扩孔钻头。

【技术特征摘要】
1.一种沿空掘巷窄煤柱加固施工用扩孔装置，其特征在于，所述扩孔张装置包括钻柄和可拆卸地安装于所述钻柄上的钻头；在所述钻柄上设置有沿所述钻柄的圆周方向均匀布置的卡槽，在所述卡槽里安装有扩孔钻片；所述钻头为普通钻头或扩孔钻头。2.根据权利要求1所述的扩孔装置，其特征在于，所述扩孔钻头最前端设置有用于控制所述扩孔钻片从所述卡槽展开或闭合收纳于所述卡槽中的定位按钮，其中，当按下所述定位按钮时，所述扩孔钻片从所述卡槽展开。3.根据权利要求1或2所述的扩孔装置，其特征在于，所述扩孔钻头的初始状态直径与所述普通钻头的直径相同。4.根据权利要求1或2所述的扩孔钻头，其特征在于，所述卡槽为2～5条。5.根据权利要求3所述的扩孔装置，其特征在于，当所述扩孔钻片从所述卡槽展开时，展开直径是所述初始状态直径的3～7倍。6.根据权利要求1或2所述的扩孔装置，其特征在于，所述扩孔钻片与所述钻柄铰接连接。7.根据权利要求1或2所述的扩孔装置，其特征在于，所述普通钻头直径为50～70mm。8.根据权利要求1或2所述的扩孔装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢天海，王波，王军，张立强，朱绪文，桂兵，王焕伟，
申请(专利权)人：兖州煤业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37