本发明专利技术公开了一种锚注装置和自动化施工方法，所述锚注组件包括基座、第一套筒、锚注件、第二套筒、锚杆适配件和液压马达，第一套筒可转动连接于基座，第一套筒的轴线沿第一方向设置，锚注件可滑动连接于基座，锚注件上设有流体通道，流体通道的进口适于分别与注浆泵的出口和注水泵的出口连通，流体通道的出口位于第一套筒内并与第一套筒连通，第二套筒可转动地连接于锚注件，第二套筒的一部分位于第一套筒内并与第一套筒螺旋传动，锚杆适配件连接于第一套筒远离第二套筒的一端，液压马达连接于基座并与第一套筒传动连接。本发明专利技术的锚注装置无需更换零部件，且可通过控制系统自动完成钻孔、注浆和预紧。注浆和预紧。注浆和预紧。
【技术实现步骤摘要】
锚注装置及自动施工方法
[0001]本专利技术属于巷道支护
，尤其涉及一种锚注装置及自动施工方法。
技术介绍
[0002]锚杆支护可以有效控制围岩变形，已经在国内外煤矿、金属矿山等领域广泛应用，相关技术中的锚杆施工流程主要包括打孔、安装搅拌锚固剂、安装托盘和调心球垫、杆尾螺母预紧等环节，钻设完孔之后，围岩在采动应力作用下容易出现塌孔现象，人工将锚固剂塞入钻孔这一步骤难度高，尤其是在煤岩体较为破碎或钻孔壁凹凸不平时，需要耗费一定的时间才能完成锚固剂的安装，降低了支护效率，钻孔、安装锚固剂和预紧需要使用不同的工具完成，拆卸钻杆、不同工具的切换都需要消耗较长的时间才能完成，而且相应的施工设备为锚杆钻机和扭矩扳手，依赖人工手动完成施工，难以实现锚杆自动化施工。
技术实现思路
[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种锚注装置，该锚注装置无需更换零部件，且可通过控制系统自动完成钻孔、注浆和预紧。
[0004]本专利技术第二方面实施例还提出了一种自动施工方法。
[0005]本专利技术实施例的锚注装置包括基座、第一套筒、锚注件、第二套筒、锚杆适配件和液压马达，所述第一套筒可转动连接于所述基座，所述第一套筒的轴线沿第一方向设置，所述锚注件可滑动连接于所述基座，所述锚注件上设有流体通道，所述流体通道的进口适于分别与注浆泵的出口和注水泵的出口连通，所述流体通道的出口位于所述第一套筒内并与所述第一套筒连通，所述第二套筒可转动地连接于所述锚注件，所述第二套筒的一部分位于所述第一套筒内并与所述第一套筒螺旋传动，所述锚杆适配件连接于所述第一套筒远离所述第二套筒的一端，所述液压马达连接于所述基座并与所述第一套筒传动连接。
[0006]本专利技术实施例的锚注装置，通过液压马达驱动第一套筒转动，以实现锚杆钻孔和预紧的施工作业；通过锚注件的流体通道向锚杆输送流体介质，从而实现锚杆的锚固作业；通过第二套筒带动锚注件移动，避免了锚注件与锚杆发生干涉，同时，注浆时该锚注支护设备的流体通道相对于周围环境静止，适合输送易反应、易挥发耗散的流体材料；第二套筒对第一套筒进行密封，防止了锚固剂从第一套筒内溢出。
[0007]在一些实施例中，所述流体通道有多个，多个所述流体通道互不连通。
[0008]在一些实施例中，所述第一套筒的内周壁上设有内螺纹，所述内螺纹自所述第一套筒的第一端向所述第一套筒的第二端延伸，所述第二套筒的外周壁上设有与所述内螺纹相匹配的外螺纹，所述外螺纹自所述第二套筒的第二端向所述第二套筒的第一端延伸。
[0009]本专利技术第二方面实施例的自动施工方法包括：
[0010]提供一如上述任一项实施例中所述的锚注装置；
[0011]利用压力传感器组采集压力信号，利用距离传感器采集所述基座的位移信号；
[0012]根据所述压力信号，控制支撑油缸驱动支撑板前进和停止移动，以便支撑巷道壁且为锚杆进行导向；
[0013]在所述支撑板停止移动后，控制所述注水泵通过所述锚注件向所述锚杆内注水；
[0014]控制所述液压马达驱动所述第一套筒正转以驱动所述锚杆正转；
[0015]根据所述压力信号和所述位移信号中的至少一者，控制钻进油缸驱动所述基座前进和停止移动，以便正转的所述锚杆前进钻孔；
[0016]在所述锚杆前进钻孔的同时，控制所述注浆泵吸浆；
[0017]根据所述压力信号，控制所述液压马达停止转动以控制所述第一套筒停止正转；
[0018]控制所述注水泵停止供水，控制所述注浆泵停止吸浆；
[0019]控制所述注浆泵向所述锚注件内排浆，以便对所述锚杆锚注；
[0020]在所述锚杆锚注后，控制所述液压马达驱动所述第一套筒反转，所述锚杆适配件带动所述锚杆上的预紧螺母反转，从而实现所述锚杆预紧；
[0021]根据所述压力信号，控制所述液压马达停止转动以控制所述第一套筒停止反转；
[0022]在所述液压马达停止转动后，根据所述压力信号，控制所述钻进油缸驱动所述基座后退和停止移动，以便所述锚杆退回；
[0023]根据所述压力信号，控制所述支撑油缸驱动所述支撑板后退和停止移动，以便所述支撑板退回。
[0024]本专利技术实施例的自动施工方法通过采用上述锚注装置，能够对锚杆进行自动预紧，且能够利用锚杆进行自动锚注，还能够利用支撑油缸和钻机油缸进行主动钻进，因此具有锚固效果好、自动化程度高、锚杆支护作业效率高、工人劳动强度低的优点。
[0025]在一些实施例中，在所述基座停止移动后，且在控制所述锚注件停止供水前，根据压力信号，控制所述液压马达停止转动。
[0026]在一些实施例中，所述压力信号包括所述支撑油缸的进给压力信号和退回压力信号、所述钻进油缸的进给压力信号和退回压力信号以及所述液压马达的转动压力信号，所述基座的位移信号为所述基座的进给速度。
[0027]在一些实施例中，所述压力传感器组包括：
[0028]第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器设在所述支撑油缸的一个油路上，所述第二压力传感器设在所述支撑油缸的另一个油路上，以便监测所述支撑油缸的进给压力信号和退回压力信号；
[0029]第三压力传感器和第四压力传感器，所述第三压力传感器设在所述钻进油缸的一个油路上，所述第四压力传感器设在所述钻进油缸的另一个油路上，以便监测所述钻进油缸的进给压力信号和退回压力信号；
[0030]第五压力传感器，所述第五压力传感器设在所述液压马达的一个油路上，以便监测所述液压马达的转动压力信号。
[0031]在一些实施例中，所述根据所述压力信号，控制支撑油缸驱动支撑板前进和停止移动包括：监测并确定所述支撑油缸的进给压力小于设定阈值，控制支撑油缸驱动支撑板前进，监测并确定所述支撑油缸的进给压力大于或等于设定阈值，控制支撑油缸驱动支撑板停止移动；
[0032]所述根据所述压力信号，控制所述支撑油缸驱动所述支撑板后退和停止移动包
括：监测并确定所述支撑油缸的退回压力小于设定阈值，控制所述支撑油缸驱动所述支撑板后退，监测并确定所述支撑油缸的退回压力大于或等于设定阈值，控制所述支撑油缸驱动所述支撑板停止移动。
[0033]在一些实施例中，所述根据所述压力信号和所述位移信号中的至少一者，控制钻进油缸驱动所述基座前进和停止移动包括：监测并确定所述钻进油缸的进给压力小于设定阈值和/或监测并确定所述基座的前进速度大于或等于设定阈值，控制所述钻进油缸驱动基座前进，监测并确定所述钻进油缸的进给压力大于或等于设定阈值和/或监测并确定所述基座的前进速度小于设定阈值，控制所述钻进油缸驱动基座停止移动；
[0034]所述根据所述压力信号，控制所述钻进油缸驱动所述基座后退和停止移动包括：监测并确定所述钻进油缸的退回压力小于设定阈值，控制所述钻进油缸驱动所述基座后退，监测并确定所述钻进油缸的退回压力大于或等于设定阈值，控制所述钻进油缸驱动所述基座停止移本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种锚注装置，其特征在于，包括：基座；第一套筒，所述第一套筒可转动连接于所述基座，所述第一套筒的轴线沿第一方向设置；液压马达，所述液压马达连接于所述基座并与所述第一套筒传动连接；锚注件，所述锚注件可滑动连接于所述基座，所述锚注件上设有流体通道，所述流体通道的进口适于分别与注浆泵的出口和注水泵的出口连通，所述流体通道的出口位于所述第一套筒内并与所述第一套筒连通；第二套筒，所述第二套筒可转动地连接于所述锚注件，所述第二套筒的一部分位于所述第一套筒内并与所述第一套筒螺旋传动；锚杆适配件，所述锚杆适配件连接于所述第一套筒远离所述第二套筒的一端。2.根据权利要求1所述的锚注装置，其特征在于，所述流体通道有多个，多个所述流体通道互不连通。3.根据权利要求1所述的锚注装置，其特征在于，所述第一套筒的内周壁上设有内螺纹，所述内螺纹自所述第一套筒的第一端向所述第一套筒的第二端延伸，所述第二套筒的外周壁上设有与所述内螺纹相匹配的外螺纹，所述外螺纹自所述第二套筒的第二端向所述第二套筒的第一端延伸。4.一种自动施工方法，其特征在于，包括：提供一如权利要求1
‑
3任一项所述的锚注装置；利用压力传感器组采集压力信号，利用距离传感器采集所述基座的位移信号；根据所述压力信号，控制支撑油缸驱动支撑板前进和停止移动，以便支撑巷道壁且为锚杆进行导向；在所述支撑板停止移动后，控制所述注水泵通过所述锚注件向所述锚杆内注水；控制所述液压马达驱动所述第一套筒正转以驱动所述锚杆正转；根据所述压力信号和所述位移信号中的至少一者，控制钻进油缸驱动所述基座前进和停止移动，以便正转的所述锚杆前进钻孔；在所述锚杆前进钻孔的同时，控制所述注浆泵吸浆；根据所述压力信号，控制所述液压马达停止转动以控制所述第一套筒停止正转；控制所述注水泵停止供水，控制所述注浆泵停止吸浆；控制所述注浆泵向所述锚注件内排浆，以便对所述锚杆锚注；在所述锚杆锚注后，控制所述液压马达驱动所述第一套筒反转，所述锚杆适配件带动所述锚杆上的预紧螺母反转，从而实现所述锚杆预紧；根据所述压力信号，控制所述液压马达停止转动以控制所述第一套筒停止反转；在所述液压马达停止转动后，根据所述压力信号，控制所述钻进油缸驱动所述基座后退和停止移动，以便所述锚杆退回；根据所述压力信号，控制所述支撑油缸驱动所述支撑板后退和停止移动，以便所述支撑板退回。5.根据权利要求4所述的锚注装置的自动施工方法，其特征在于，在所述基座停止移动后，且在控制所述锚注件停止供水前，根据压力信号，控制所述液压马达停止转动。
6.根据权利要求4所述的锚注装置的自动施工方法，其特征在于，所述压力信号包括所述支撑油缸的进给压...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗超，姜鹏飞，陈志良，王子越，韦尧中，刘畅，
申请(专利权)人：天地科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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