一种新型煤矿锚固剂安装装置及方法与流程

本发明涉及煤矿巷道支护中的锚固剂安装技术，具体是一种新型煤矿锚固剂安装装置及方法。

背景技术：

在煤矿开采过程中，上覆岩层会对巷道产生很大的压力，使得巷道依靠其自身的强度难以保证安全高效生产，因此对巷道进行支护是十分必要的。目前，应用锚杆和锚索支护巷道已经成为煤矿常用的巷道支护方法，其具体做法是：先在顶板上开凿钻孔，再进行锚固剂的安装（锚固剂的安装是指：先将锚固剂推送至钻孔底部，再将锚固剂搅碎），由此将锚杆或锚索锚固在顶板上。锚固剂一般由聚酯薄膜将胶泥与固化剂分割呈双组分包装药卷状，是一种胶泥状粘结材料，具有一定的柔度且易破碎。因此在进行锚固剂的安装时，通常面临如下几方面问题：其一，锚固剂在通过钻孔的过程中，容易被掉落在钻孔内的碎石卡住，被卡住的锚固剂容易被锚杆或锚索刺穿而发生破碎，由此减小有效锚固长度，从而造成安全隐患。其二，锚固剂在通过钻孔的过程中，一旦遇到钻孔较长、钻孔直径较大或顶板离层，便容易发生跑偏，由此导致锚固剂难以推送至钻孔底部，从而同样造成安全隐患。其三，若待安装的锚固剂为多个，则先进入钻孔内的锚固剂容易发生滑落，由此导致安装失败。基于此，有必要发明一种全新的锚固剂安装技术，以解决锚固剂在安装过程中易破碎、易跑偏、易滑落的问题。

技术实现要素：

本发明为了解决锚固剂在安装过程中易破碎、易跑偏、易滑落的问题，提供了一种新型煤矿锚固剂安装装置及方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种新型煤矿锚固剂安装装置，包括圆筒形脆性塑料保护壳；其中，圆筒形脆性塑料保护壳的上下两端均设有敞口；圆筒形脆性塑料保护壳的内腔设有隔板；隔板将圆筒形脆性塑料保护壳的内腔分隔为上部主腔和下部副腔，且上部主腔的长度大于下部副腔的长度；圆筒形脆性塑料保护壳的上部内侧面设有内螺纹；下部副腔的外侧面设有外螺纹；圆筒形脆性塑料保护壳的外侧面滚压有网格纹；圆筒形脆性塑料保护壳的侧面贯通开设有两条轴向切缝，且两条轴向切缝相互正对。

一种新型煤矿锚固剂安装方法（该方法是基于本发明所述的一种新型煤矿锚固剂安装装置实现的），该方法是利用如下步骤实现的：

步骤a：利用与锚杆或锚索相配套的机械设备在顶板上开凿钻孔并清洗钻孔；

步骤b：选取锚固剂药卷，并在锚固剂药卷的外侧面包裹1~2层玻璃纤维网格布，由此得到包裹好的锚固剂单元；

步骤c：将包裹好的锚固剂单元填充入圆筒形脆性塑料保护壳的上部主腔，由此得到填充好的锚固剂单元；

步骤d：利用内螺纹和外螺纹将多个填充好的锚固剂单元依次组装在一起，由此得到组装好的锚固剂单元；然后，利用外螺纹将位于最下端的锚固剂单元与锚杆或锚索连接在一起；

步骤e：向上推动锚杆或锚索，由此将组装好的锚固剂单元推送至钻孔底部；

步骤f：利用与锚杆或锚索相配套的机械设备继续向上推动锚杆或锚索，由此将组装好的锚固剂单元充分搅碎，从而将锚杆或锚索锚固在顶板上；

步骤g：利用扭力扳手给锚杆或锚索施加预应力，并安装托盘及螺母。

本发明所述的一种新型煤矿锚固剂安装装置及方法通过采用全新的结构和原理，具备了如下优点：其一，本发明利用圆筒形脆性塑料保护壳和隔板防止了锚固剂在通过钻孔的过程中被刺穿而发生破碎，由此保证了有效锚固长度，从而避免了安全隐患。其二，本发明利用圆筒形脆性塑料保护壳防止了锚固剂在通过钻孔的过程中发生跑偏，由此保证了锚固剂被推送至钻孔底部，从而同样避免了安全隐患。其三，本发明利用内螺纹和外螺纹将多个填充好的锚固剂单元依次组装在一起，由此防止了先进入钻孔内的锚固剂发生滑落，从而避免了安装失败。其四，本发明的保护壳由脆性塑料制成，由此具备了成本低廉、受到压力或扭矩时易破碎、整体刚度强的优点。其五，本发明的圆筒形脆性塑料保护壳上设有网格纹和两条轴向切缝，当保护壳受力时其内部应力集中于网格纹和两条轴向切缝处，只需很小的力即可将圆筒形脆性塑料保护壳搅碎。同时，两条轴向切缝可以确保锚固剂顺利流出。其六，本发明的圆筒形脆性塑料保护壳被搅碎后形成塑料碎片，塑料碎片能够进一步将锚固剂搅碎，使之充分搅碎。其七，本发明利用玻璃纤维网格布尺寸稳定性好、硬挺、平整、不易收缩变形、定位性佳的优点，一方面保证了圆筒形脆性塑料保护壳与锚固剂药卷充分接触，另一方面在一定程度上填补了大裂隙，使得锚固剂药卷、顶板、锚杆或锚索实现了充分接触。

本发明有效解决了锚固剂在安装过程中易破碎、易跑偏、易滑落的问题，适用于煤矿巷道支护。

附图说明

图1是本发明中一种新型煤矿锚固剂安装装置的内部结构示意图。

图2是本发明中一种新型煤矿锚固剂安装装置的外部结构示意图。

图中：1-圆筒形脆性塑料保护壳，2-隔板，3-内螺纹，4-外螺纹，5-网格纹，6-轴向切缝，7-锚固剂药卷，8-玻璃纤维网格布。

具体实施方式

一种新型煤矿锚固剂安装装置，包括圆筒形脆性塑料保护壳1；其中，圆筒形脆性塑料保护壳1的上下两端均设有敞口；圆筒形脆性塑料保护壳1的内腔设有隔板2；隔板2将圆筒形脆性塑料保护壳1的内腔分隔为上部主腔和下部副腔，且上部主腔的长度大于下部副腔的长度；圆筒形脆性塑料保护壳1的上部内侧面设有内螺纹3；下部副腔的外侧面设有外螺纹4；圆筒形脆性塑料保护壳1的外侧面滚压有网格纹5；圆筒形脆性塑料保护壳1的侧面贯通开设有两条轴向切缝6，且两条轴向切缝6相互正对。

所述内螺纹3的长度、所述外螺纹4的长度均为20~25mm。

所述圆筒形脆性塑料保护壳1为圆筒形PVC壳体或圆筒形PS壳体。

一种新型煤矿锚固剂安装方法（该方法是基于本发明所述的一种新型煤矿锚固剂安装装置实现的），该方法是利用如下步骤实现的：

步骤a：利用与锚杆或锚索相配套的机械设备在顶板上开凿钻孔并清洗钻孔；

步骤b：选取锚固剂药卷7，并在锚固剂药卷7的外侧面包裹1~2层玻璃纤维网格布8，由此得到包裹好的锚固剂单元；

步骤c：将包裹好的锚固剂单元填充入圆筒形脆性塑料保护壳1的上部主腔，由此得到填充好的锚固剂单元；

步骤d：利用内螺纹3和外螺纹4将多个填充好的锚固剂单元依次组装在一起，由此得到组装好的锚固剂单元；然后，利用外螺纹4将位于最下端的锚固剂单元与锚杆或锚索连接在一起；

步骤e：向上推动锚杆或锚索，由此将组装好的锚固剂单元推送至钻孔底部；

步骤f：利用与锚杆或锚索相配套的机械设备继续向上推动锚杆或锚索，由此将组装好的锚固剂单元充分搅碎，从而将锚杆或锚索锚固在顶板上；

步骤g：利用扭力扳手给锚杆或锚索施加预应力，并安装托盘及螺母。

所述锚固剂药卷7为树脂锚固剂药卷。

所述玻璃纤维网格布8的网眼尺寸为8mm×8mm~12mm×12mm。