一种适合于软弱煤岩的自钻自锚可接长锚杆制造技术

一种适合于软弱煤岩的自钻自锚可接长锚杆，适用于井巷软弱煤岩体支护工程。锚杆杆体分为简易钻头、中间杆体、连接套筒、尾部杆体、锥形橡皮塞五部分。使用时先用钻杆钻进钻孔深度的1/4～3/4，再根据需要组装锚杆进行钻进，在组装接长最后一段杆体时，用尾部杆体代替中间杆体接长，依靠锚杆自钻煤岩粉和钻孔快速收缩变形摩擦形成锚固力实现自锚功能，之后进行预紧即可。其实现自钻自锚；钻孔为半自动成孔方式减少了施工量，既缩短了单根锚杆施工时间，避免了因塌孔而造成废孔；锚杆杆体为多段可接长杆体，可根据现场需要，随时调节杆体总长度；不使用药卷，弥补了因塌孔造成药卷无法塞入和药卷在软弱煤岩体中可锚性差的不足。

The utility model relates to a self drilling anchor bolt capable of being connected with a long anchor rod, which is suitable for soft coal rocks

The utility model relates to a self drilling anchor bolt which is suitable for soft coal rock and can be connected with a long anchor rod, and is suitable for supporting weak coal and rock mass in a roadway. The bolt rod body is divided into five parts: a simple drill bit, an intermediate rod body, a connecting sleeve, a tail rod body and a conical rubber stopper. The first use drilling drilling depth of 1/4 ~ 3/4, according to the need of drilling anchor assembly, assembly in the last paragraph long rod body, a tail rod instead of the middle rod connecting bolt, rely on self drilling of coal powder and fast drilling shrinkage deformation generated by friction force to achieve the function of self anchored anchorage after the pre tension can be. The self drilling self drilling anchor; semi automatic hole reduces the amount of construction, shortens the construction time of single bolt, avoid the waste caused by the collapse hole hole; anchor rod for multi section can be connected with a long rod body, according to the practical needs, adjust rod total length; do not use medicine make up, cause medicine can not be plugged and drug volume may be poor in lack of anchor hole collapse because of weakness in coal and rock mass.

【技术实现步骤摘要】
一种适合于软弱煤岩的自钻自锚可接长锚杆
本技术涉及一种新型锚杆，尤其是一种煤矿井下使用的适合于软弱煤岩的自钻自锚可接长锚杆。
技术介绍
锚杆支护是煤层巷道支护的主要方式，能显著改善巷道围岩的应力状态、提高支护效果、降低支护成本、减轻工人劳动强度，为煤炭安全生产提供了有效保障。传统锚杆为配有螺母托盘的螺纹钢钢筋；锚固方法为先用钻杆打出成孔，然后抽出钻杆，依次放入树脂锚固剂、锚杆杆体，用锚杆搅拌树脂锚固剂产生锚固力，然后进行预紧。传统锚杆本身存在诸多问题，特别是在软弱煤岩体中。叙述如下：①钻孔需额外用钻杆打孔，钻进后必须抽出，然后依次装进树脂锚固剂、锚杆杆体，步骤多，浪费时间；②锚杆杆体为单截刚性杆体，长度不能超过巷道断面最大直径，受巷道尺寸限制，杆体长度往往达不到设计要求；③在软弱煤岩体中，树脂锚固剂对于松散破碎的煤岩体黏附性差，造成黏锚力不足；④软弱煤岩体钻孔收缩变形迅速，易出现树脂锚固剂、杆体无法塞入，造成废孔。这些问题严重制约了锚杆支护技术在软弱煤岩支护中的应用。现在已研发出多种新型锚杆，包括自钻自锚锚杆和接长锚杆。但现有的这些新型锚杆，自钻自锚锚杆不具备接长功能，或者接长锚杆无自钻自锚功能，或者其锚固方式不适用于软弱煤岩体。亟需一种能够完全克服上述问题的新型锚杆及锚固方法。
技术实现思路
技术问题：针对上述技术问题，提出一种可实现在软弱煤岩中的自钻自锚，不使用锚固剂，而且能不受限制的接长，兼有可滞后注浆的优点的适合于软弱煤岩的自钻自锚可接长锚杆。技术方案：为实现上述技术目的，本技术的适合于软弱煤岩的自钻自锚可接长锚杆，其特征在于：它包括简易钻头、组合杆体和紧固装置；所述组合杆体头部通过钻头内螺纹与简易钻头相连接，组合杆体包括多支中间杆体、多个连接套筒和尾部杆体，多支中间杆体通过多个连接套筒连接一体，最后一支中间杆体的尾部通过连接套筒连接尾部杆体，所述紧固装置通过螺纹连接在尾部杆体上，所述紧固装置包括顺序设在尾部杆体上的锥形橡皮塞、托盘和螺母。所述中间杆体头部设有连接外螺纹，尾端设有复合接头，所述复合接头为连接外螺纹和六棱接头构成，所述尾部杆体除了头部设置连接外螺纹，尾部末端设有紧固螺纹；中间杆体和尾部杆体的的表面为普通螺纹钢螺纹，轴向中空设有注浆孔；中间杆体的上下两端连接外螺纹长度为10mm～150mm，六棱接头长度为1080mm，紧固螺纹长度为30mm～150mm,尾部杆体长度为400mm～3500mm。所述连接套筒内设有与中间杆体相匹配的连接内螺纹，连接套筒长度为40mm～160mm,连接套筒直径为中间杆体直径的105％～130％，所述锥形橡皮塞内侧设有增加与尾部杆体摩擦力的橡皮塞内螺纹。初次钻孔施工的钻头直径超过自钻自锚可接长锚杆杆体直径1mm～10mm。有益效果：本申请采用了上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：a.利用连接套筒和中间杆体就钻孔的实际深度要求进行组合拓展，可根据现场需要，随时调节杆体总长度从而适配任意深度的钻孔，实际操作的灵活性强，连接处紧密，通过设置在头部的简易钻头实现自钻自锚的功能；b.钻孔为半自钻成孔方式，把施工钻孔和安装锚杆两个工序合二为一，既缩短了单根锚杆施工的时间，又无需担心因塌孔而造成废孔，节省了施工时间，提高了施工效率；c.不使用药卷，依靠煤岩粉和钻孔快速收缩变形挤压摩擦杆体形成锚固力，锚固效果好，弥补了因塌孔造成药卷无法塞入和药卷在软弱煤岩体中可锚性差的缺点。d.施工新型锚杆过程为边钻进，边接长，使得锚杆最终长度不受巷道直径的制约。附图说明图1是本技术的锚杆装配示意图。图2是本技术的简易钻头构造图。图3是本技术的中间杆体构造图。图4是本技术的连接套筒构造图。图5是本技术的尾部杆体构造图。图6是本技术的锥形橡皮塞构造图。图7是本技术的钻孔示意图。图中：1-简易钻头，2-中间杆体，3-连接套筒，4-尾部杆体，5-锥形橡皮塞，6-托盘，7-螺母，8-注浆孔，9-连接外螺纹，10-六棱接头，11-钻头内螺纹，12-连接内螺纹，13-紧固螺纹，14-橡皮塞内螺纹。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。自钻自锚可接长锚杆的机械结构叙述如下：如图1所示，本技术的适合于软弱煤岩的自钻自锚可接长锚杆，包括简易钻头1、组合杆体和紧固装置，组合杆体包括多支中间杆体2、多个连接套筒3和尾部杆体4，多支中间杆体2通过多个连接套筒3连接一体，最后一支中间杆体2的尾部通过连接套筒3连接尾部杆体4，图1所示为使用一截中间杆体2的情况。所述紧固装置通过螺纹连接在尾部杆体4上，所述紧固装置包括顺序设在尾部杆体4上的锥形橡皮塞5、托盘6和螺母7。图2是简易钻头1构造图，简易钻头1内设有连接内螺纹12；如图3和图5所示，所述中间杆体2头部设有连接外螺纹9，尾端设有复合接头，所述复合接头为连接外螺纹9和六棱接头10构成，所述尾部杆体4除了头部设置连接外螺纹9，尾部末端设有紧固螺纹13；中间杆体2和尾部杆体4的表面为普通螺纹钢螺纹，轴向中空设有注浆孔8；中间杆体2的上下两端连接外螺纹9的长度为10mm～150mm，六棱接头10的长度为10mm～80mm，紧固螺纹13长度为30mm～150mm,尾部杆体4的长度为400mm～3500mm。如图4所示，所述连接套筒3内有与中间杆体2相匹配的连接内螺纹12。连接套筒3长度为40mm～160mm,连接套筒3直径为中间杆体2直径的105％～130％。如图6所示，所述锥形橡皮塞5内侧设有增加与尾部杆体4摩擦力的橡皮塞内螺纹14。为方便控制组装后锚杆总长度，同时不至于因为每段杆体太短造成频繁接长，每段杆体长度在400mm～1600mm；为保证连接效果，同时避免接长部分太长浪费材料和时间，中间杆体的上下两端连接外螺纹长度为15mm～100mm，六棱接头长度为10mm～35mm，连接套筒长度为50mm～150mm,紧固螺纹长度为30mm～150mm。简易钻头1外直径比锚杆杆体直径大3～8mm，所述简易钻头1设有与杆体相连的开口，开口周围设有多个凸起且向中心倾斜的尖刀，尖刀的顶部距钻头中心3mm～5mm，简易钻头1侧面设有用于将钻进产生的粉末排出钻头位置螺旋凹槽，凹槽的宽度为5mm～8mm，凹槽的深度为3mm～5mm。所述简易钻头1侧面在凹槽间隙处设有多个阻爪，所述阻爪包括槽腔、圆轴、高强阻隔板和强力弹簧，所述槽腔为高强阻隔板转动提供一个空间，槽腔底部一侧通过圆轴与高强阻隔板活动连接，高强阻隔板与槽腔底部之间设有强力弹簧，高强阻隔板利用强力弹簧弹起并通过圆轴可在槽腔里转动。初次钻孔施工的钻头直径超过自钻自锚可接长锚杆杆体直径1mm～10mm。一种自钻自锚可接长锚杆的锚固方法，包括如下步骤：a.先在设计钻孔处用普通钻杆施工至设计钻孔长度的1/4～3/4处，然后抽出钻杆，此时钻孔会出现部分塌孔；b.根据设计钻孔的长度选择需要的中间杆体2和连接套筒3的数量，利用连接套筒3将中间杆体2及尾部杆体4组装在一起构成锚杆杆体。组装和钻进过程如下：在首支中间杆体2前端安装简易钻头1，头部送入钻孔，后端安装至钻孔设备上后，进行钻进。钻进过程中，利用连接套筒3和中间杆体2进行接长，使用尾部杆体4进行最后一次接长，每次接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适合于软弱煤岩的自钻自锚可接长锚杆，其特征在于：它包括简易钻头(1)、组合杆体和紧固装置；所述组合杆体头部通过钻头内螺纹(11)与简易钻头(1)相连接，组合杆体包括多支中间杆体(2)、多个连接套筒(3)和尾部杆体(4)，多支中间杆体(2)通过多个连接套筒(3)连接一体，最后一支中间杆体(2)的尾部通过连接套筒(3)连接尾部杆体(4)，所述紧固装置通过螺纹连接在尾部杆体(4)上，所述紧固装置包括顺序设在尾部杆体(4)上的锥形橡皮塞(5)、托盘(6)和螺母(7)。

【技术特征摘要】
1.一种适合于软弱煤岩的自钻自锚可接长锚杆，其特征在于：它包括简易钻头(1)、组合杆体和紧固装置；所述组合杆体头部通过钻头内螺纹(11)与简易钻头(1)相连接，组合杆体包括多支中间杆体(2)、多个连接套筒(3)和尾部杆体(4)，多支中间杆体(2)通过多个连接套筒(3)连接一体，最后一支中间杆体(2)的尾部通过连接套筒(3)连接尾部杆体(4)，所述紧固装置通过螺纹连接在尾部杆体(4)上，所述紧固装置包括顺序设在尾部杆体(4)上的锥形橡皮塞(5)、托盘(6)和螺母(7)。2.根据权利要求1所述的适合于软弱煤岩的自钻自锚可接长锚杆，其特征在于：所述中间杆体(2)头部设有连接外螺纹(9)，尾端设有复合接头，所述复合接头为连接外螺纹(9)和六棱接头(10)构成，所述尾部杆体(4)除了头部设置连接外螺纹(9)，尾部末端设有紧固螺纹(13)；中间杆体(2)和尾部杆体(4)的表面为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张农，杨可，韩昌良，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32