一种塑性卡阻式树脂锚固剂防坠尾翼及喷射锚固方法技术

本发明专利技术属于采矿业或者交通隧道行业的锚杆锚索支护领域，具体是一种塑性卡阻式树脂锚固剂防坠尾翼及喷射锚固方法。包括塑性翼片、细颈和薄壁圆筒，薄壁圆筒内设置树脂锚固剂，薄壁圆筒底部设置细颈，细颈的直径小于薄壁圆筒的直径，细颈将薄壁圆筒一端封闭，在细颈径向伸出若干个均匀分布的塑性翼片，塑性翼片一端连接在细颈上，另一端自由悬空，舒展状态时，塑性翼片悬空段内接圆直径大于钻孔直径。本发明专利技术设计了一种简单易安装与现有树脂锚固剂上的防坠尾翼，既不影响锚固剂插入钻孔内，又可以防止锚固剂从垂直钻孔内坠落,此外防坠尾翼在喷射软管中还能够增加喷射时压缩气体推动锚固剂的作用面积。

A plastic sticking resin anchorage for anti falling tail and jet anchorage

The invention belongs to the field of anchor and anchor cable support in mining industry or traffic tunnel industry, in particular to a plastic blocking resin anchoring agent, an anti falling tail wing and a spray anchoring method. Including the plastic wings, neck and thin-walled cylinder, cylinder arranged in the resin anchoring agent, thin-walled cylinder is arranged at the bottom of the neck, neck diameter less than the diameter of the cylinder, the cylinder neck is closed, out of a plurality of uniformly distributed plastic wings in the narrow neck radial plastic fin end connected to the neck. The other end is free, vacant, stretch state, plastic wing span inscribed circle diameter is larger than the hole diameter. The invention provides a simple and easy installation and anti dropping tail on the existing resin anchoring agent, which does not affect the anchoring agent into the borehole, and can prevent the anchoring agent from the vertical borehole falling, in addition to anti dropping tail in jet hose can also increase the injection of compressed gas role in anchoring agent area.

【技术实现步骤摘要】
一种塑性卡阻式树脂锚固剂防坠尾翼及喷射锚固方法
本专利技术属于采矿业或者交通隧道行业的锚杆锚索支护领域，具体是一种塑性卡阻式树脂锚固剂防坠尾翼及喷射锚固方法。
技术介绍
当前地下矿井或交通隧道巷道施工时，其锚护作业流程为：首先在巷道顶部打出符合长度和直径的钻孔；其次，施工人员一手将一根或若干根树脂锚固剂推入钻孔，另一手用锚杆顶住锚固剂尾部，防止其跌落；然后，施工人员慢慢用锚杆将树脂锚固剂推入到钻孔合适的深度；采用搅拌器将树脂锚固剂搅拌均匀；等待一定时间后，上托盘和紧固螺母。现有施工方法存在以下问题：1）施工人员位于无支护高瓦斯区域，锚固剂安装还需登高作业，危险系数大，劳动强度高，劳动效率低。2）树脂锚固剂需要人工登高插入到钻孔内，当一个钻孔内安装多根锚固剂时，后续锚固剂需要顶住上一根锚固剂，一起推入。由于锚固剂偏软，随着单孔内插入锚固剂数量的增多，插入难度剧增。3）安装树脂锚固剂后，为防止锚固剂跌落，必须马上插入锚杆，将该钻孔锚固。4）现有树脂锚固剂很难用于无人工干预的全自动锚护作业流程中（人工不干预时，锚固剂会从钻孔内跌落）。
技术实现思路
本专利技术为了解决
技术介绍
提到的问题，提供一种塑性卡阻式树脂锚固剂防坠尾翼及喷射锚固方法。本专利技术采取以下技术方案：一种塑性卡阻式树脂锚固剂防坠尾翼，包括塑性翼片、细颈和薄壁圆筒，薄壁圆筒内设置树脂锚固剂，薄壁圆筒底部设置细颈，细颈的直径小于薄壁圆筒的直径，细颈将薄壁圆筒一端封闭，在细颈径向伸出若干个均匀分布的塑性翼片，塑性翼片一端连接在细颈上，另一端自由悬空，舒展状态时，塑性翼片悬空段内接圆直径大于钻孔直径。喷射装置包括软管、摆臂、液压油管、喷嘴、框架和喷射仓，摆臂一端与框架铰接连接，摆臂和框架之间连接有摆动油缸，摆臂另一端与喷嘴固定，喷嘴与软管连接，喷嘴包括外套管和内喷管，外套管顶部和底部的侧面分别设有上腔油口和下腔油口，内喷管设置在外套管内，内喷管顶部设有排气孔，内喷管外侧设有卡环，外套管顶部设有可以卡住卡环的环形台，软管与喷射仓连接，喷射仓内设有塑性翼片导向槽，横向上塑性翼片导向槽的断面形状与塑性翼片的形状相同，塑性翼片导向槽槽体断面为矩形，纵向上塑性翼片导向槽前端的尺寸大于后端的尺寸，塑性翼片导向槽后端的尺寸与塑性翼片的尺寸一致，喷射仓底部设有推杆，喷射仓底部一侧设有进气嘴。具体步骤如下，摆动油缸一端固定在框架上，另一端带动摆臂转动，摆臂与喷嘴固联，当摆动油缸收缩到极限位置时，喷嘴保证对准已经钻好的钻孔，通过液压油管中的液压油的作用实现喷嘴与钻孔的接触与分离，当完成喷射后摆动油缸带动喷嘴复位；下腔油口进油推动内喷管沿外套筒向上移动与钻孔接触，当带防坠尾翼的树脂锚固剂在软管内喷射时，塑性翼片导向槽形状与弹力翼片相匹配，塑性翼片导向槽前端设有倾斜并逐渐加厚的导向段，保证在推杆将树脂锚固剂推到发射位时塑性翼片与塑性翼片导向槽相对应，排气孔将带防坠尾翼的树脂锚固剂前端的空气排入大气中，当带防坠尾翼的树脂锚固剂进入钻孔时，带防坠尾翼的树脂锚固剂前端的空气通过尾翼的间隙和排气孔排入大气中，当带防坠尾翼的树脂锚固剂喷入钻孔后，上腔油口进油推动内喷管沿外套筒向下年移动与钻孔脱离接触。喷嘴高压气的喷射时间t的计算由如下公式得到：（1）其中：m—为带防坠尾翼的树脂锚固剂质量；F—带防坠尾翼的树脂锚固剂在管中阻力，专用试验台测定；g—重力加速度；h—喷射高度，由传感器测定；S—防坠尾翼和树脂锚固剂在软管7中的投影面积；P—压力，专用试验台测定。通过控制两位两通阀开闭时间实现对带防坠尾翼的树脂锚固剂的喷射进行精确控制，通过对程序的设定，实现在同一个钻孔中喷射若干个树脂锚固剂，相邻树脂锚固剂喷射依次减少0.1S的喷射时间，实现树脂锚固剂在钻孔中的均匀排列。软管内涂有耐磨底阻材料。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术设计了一种简单易安装与现有树脂锚固剂上的防坠尾翼，既不影响锚固剂插入钻孔内，又可以防止锚固剂从垂直钻孔内坠落,此外防坠尾翼在喷射软管中还能够增加喷射时压缩气体推动锚固剂的作用面积。解除安装锚固剂工序与插入锚杆工序之间的时间连续不可分割关系。令两个工序独立，便于实现整个锚钻过程的全自动化。附图说明图1本专利技术的外形及与树脂锚固剂配合图；图2树脂锚固剂防坠尾翼的剖面图；图3树脂锚固剂上升过程中防坠尾翼的姿态图；图4树脂锚固剂卡阻在钻孔内时防坠尾翼的姿态图；图5单孔多根锚固剂时的使用状态图；图6树脂锚固剂防坠尾翼的仰视图；图7喷射装置结构示意图；图8喷嘴结构及工作过程示意图I；图9喷嘴结构及工作过程示意图II；图10带有塑性翼片树脂锚固剂在软管中的示意图；图11带有塑性翼片树脂锚固剂在喷射仓示意图；图12喷射仓断面图；图13喷嘴控制原理图；图14为喷嘴结构示意图；图中，1-塑性翼片，2-细颈，3-薄壁圆筒，4-树脂锚固剂，5-钻孔，6-顶板煤壁，7-软管，8-摆臂，9-液压油管，10-喷嘴，11-框架，12-上腔油口，14-内喷管，15-排气孔，16-外套管，17-下腔油口，18-两位两通阀，19-减压阀，20-摆动油缸，21-环形台，22-油腔，23-卡环，30-喷射仓，31-进气嘴，32-推杆，33-塑性翼片导向槽。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种塑性卡阻式树脂锚固剂防坠尾翼，包括塑性翼片1、细颈2和薄壁圆筒3，薄壁圆筒3内设置树脂锚固剂，薄壁圆筒3底部设置细颈2，细颈2的直径小于薄壁圆筒3的直径，细颈2将薄壁圆筒一端封闭，在细颈2径向伸出若干个均匀分布的塑性翼片1，塑性翼片1一端连接在细颈2上，另一端自由悬空，舒展状态时，塑性翼片1悬空段内接圆直径大于钻孔直径。喷射装置包括软管7、摆臂8、液压油管9、喷嘴10、框架11和喷射仓30，摆臂8一端与框架11铰接连接，摆臂8和框架11之间连接有摆动油缸20，摆臂8另一端与喷嘴10固定，喷嘴10与软管7连接。如图14所示，喷嘴10包括外套管16和内喷管14，外套管16顶部和底部的侧面分别设有上腔油口12和下腔油口17，内喷管14设置在外套管16内，内喷管14顶部设有排气孔15，内喷管14外侧设有卡环23，外套管16顶部设有可以卡住卡环23的环形台21，软管7与喷射仓30连接，喷射仓30内设有塑性翼片导向槽33，横向上塑性翼片导向槽33的断面形状与塑性翼片1的形状相同，塑性翼片导向槽33槽体断面为矩形，纵向上塑性翼片导向槽33前端的尺寸大于后端的尺寸，塑性翼片导向槽33后端的尺寸与塑性翼片1的尺寸一致，后端逐渐加厚，喷射仓30底部设有推杆32，喷射仓30底部一侧设有进气嘴31。本专利技术的防坠原理如下：当带有塑性卡阻式防坠尾翼的树脂锚固剂4在钻孔内通行时，由于防坠尾翼上的塑性翼片1很软，受阻后极易变形，不影响锚固剂4在钻孔5内的通行。当树脂锚固剂4到达钻孔5顶部后，由于重力作用，将产生下滑跌落的趋势。当锚固剂下滑1~3cm后，此时防坠尾翼上的各片塑性翼片1由在锚固剂下端形成扣碗状变为反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塑性卡阻式树脂锚固剂防坠尾翼，其特征在于：包括塑性翼片（1）、细颈（2）和薄壁圆筒（3），薄壁圆筒（3）内设置树脂锚固剂，薄壁圆筒（3）底部设置细颈（2），细颈（2）的直径小于薄壁圆筒（3）的直径，细颈（2）将薄壁圆筒一端封闭，在细颈（2）径向伸出若干个均匀分布的塑性翼片（1），塑性翼片（1）一端连接在细颈（2）上，另一端自由悬空，舒展状态时，塑性翼片（1）悬空段内接圆直径大于钻孔直径。

【技术特征摘要】
1.一种塑性卡阻式树脂锚固剂防坠尾翼，其特征在于：包括塑性翼片（1）、细颈（2）和薄壁圆筒（3），薄壁圆筒（3）内设置树脂锚固剂，薄壁圆筒（3）底部设置细颈（2），细颈（2）的直径小于薄壁圆筒（3）的直径，细颈（2）将薄壁圆筒一端封闭，在细颈（2）径向伸出若干个均匀分布的塑性翼片（1），塑性翼片（1）一端连接在细颈（2）上，另一端自由悬空，舒展状态时，塑性翼片（1）悬空段内接圆直径大于钻孔直径。2.一种如权利要求1所述的塑性卡阻式树脂锚固剂防坠尾翼的喷射装置，其特征在于：喷射装置包括软管（7）、摆臂（8）、液压油管（9）、喷嘴（10）、框架（11）和喷射仓（30），摆臂（8）一端与框架（11）铰接连接，摆臂（8）和框架（11）之间连接有摆动油缸（20），摆臂（8）另一端与喷嘴（10）固定，喷嘴（10）与软管（7）连接，喷嘴（10）包括外套管（16）和内喷管（14），外套管（16）顶部和底部的侧面分别设有上腔油口（12）和下腔油口（17），内喷管（14）设置在外套管（16）内，内喷管（14）顶部设有排气孔（15），内喷管（14）外侧设有卡环（23），外套管（16）顶部设有可以卡住卡环（23）的环形台（21），软管（7）与喷射仓（30）连接，喷射仓（30）内设有塑性翼片导向槽（33），横向上塑性翼片导向槽（33）的断面形状与塑性翼片（1）的形状相同，塑性翼片导向槽（33）槽体断面为矩形，纵向上塑性翼片导向槽（33）前端的尺寸大于后端的尺寸，塑性翼片导向槽（33）后端的尺寸与塑性翼片（1）的尺寸一致，喷射仓（30）底部设有推杆（32），喷射仓（30）底部一侧设有进气嘴（31）。3.一种喷射如权利要求2所述的塑性卡阻式树脂锚固剂防坠尾翼及喷射装置的喷射方法，具体步骤如下，摆动油缸（20）一端固定在框架...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕继双，郭治富，张君，曹为，刘长龙，张小刚，赫广杰，乔彦华，王静，叶竹刚，慕伟，国建会，刘晨，朱大鹏，康鹏，
申请(专利权)人：中国煤炭科工集团太原研究院有限公司，山西天地煤机装备有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14