一种高压风搅拌挤压锚固剂装置的制作方法

1.本实用新型涉及围岩支护技术领域，具体涉及一种高压风搅拌挤压锚固剂装置。


背景技术：

2.巷道掘进是煤炭生产一个十分重要的环节。近年来，采煤技术及装备的飞速发展要求为准备采煤工作面服务的煤巷掘进速度大幅提高，因此，巷道掘进装备和技术飞速发展。掘锚联合机组和液压锚杆钻车逐渐替代单体锚杆钻机，成为巷道掘锚服务的主要机械设备，该设备真正实现了掘锚同步，很大程度上提高了劳动效率。在掘锚联合机组掘进过程中，支护占用了整个工艺流程总时间的50％～60％，由此可见，减少一个循环作业中的支护作业时间可很大程度上提高巷道单位时间内的掘进效率。
3.为了减少支护作业时间，提高掘进速度，现场实践过程中提出了一种管式支护方式，替代了传统的锚杆支护，即采用常见的四分管作为支护主体装入钻孔中，然后在管内装入锚固剂，用高压水将锚固剂送入孔底，然后利用水压挤破锚固剂进入管壁与孔壁的缝隙，以此进行锚固。这种方式虽然减少了支护作业时间，但存在较多的问题：一，虽然利用高压水将锚固剂送入孔底并将锚固剂挤破，但锚固剂往往不能充分搅拌导致粘结力较低，同时包裹锚固剂的塑料包装破裂后容易将管壁与钻孔壁的间隙堵住，导致锚固剂不能完全进入，锚固段长度不能得到有效控制，最终导致锚固效果差、锚固力较低，甚至仅为设计锚固力的20％左右；二，用高压水将锚固剂送入孔底，水会参与锚固剂的搅拌凝结，在增加凝胶时间的同时，容易在锚固层中形成孔洞，导致锚固密实性差，最终导致锚固不可靠。因此，需要一种既能发挥这种支护方式的快速安装效果，又能保证锚固剂充分发挥作用、可靠锚固的装填、搅拌锚固剂的方法。


技术实现要素：

4.针对上述存在的技术不足，本实用新型的目的是提供一种高压风搅拌挤压锚固剂装置，其能够解决快速掘进巷道新式支护中锚固剂搅拌不均匀、填充率低、锚固不可靠的技术问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
6.本实用新型提供一种高压风搅拌挤压锚固剂装置，包括主体管，所述主体管内腔设有固定轴，所述固定轴包括圆柱体和固定在圆柱体前端面的锥形柱体状凸台，所述圆柱体外径与主体管内径相同并且其后端面与主体管后端面平齐设置，所述主体管靠近固定轴中间位置的管壁上环向开有若干长条形预切槽，所述固定轴前端固定有螺旋破碎器，所述螺旋破碎器最大外径与主体管内径相同，所述主体管上还开有若干环向泄风孔，所述泄风孔位于螺旋破碎器前端，所述主体管前端从后到前依次填充有封装的锚固剂和能够密实阻风的止退塞，所述锚固剂和止退塞均能够在主体管内腔滑动。
7.优选地，所述泄风孔距主体管后端面的距离为锚固段设计长度，锚固段设计长度同固定轴、螺旋破碎器以及止退塞三者长度之和相同。
8.优选地，所述预切槽长度为锚固段设计长度的三分之一，预切槽宽度为3～5mm。
9.优选地，所述固定轴上凸台前端外径比主体管内径小2～3mm。
10.优选地，所述主体管前端外壁上设有用于螺纹连接高压风管的螺纹。
11.优选地，所述螺旋破碎器的长度等于固定轴长度的两倍。
12.优选地，所述止退塞为采用橡胶材料制作的圆柱体，所述止退塞直径大于主体管内径1～2mm。
13.本实用新型的有益效果在于：本实用新型一方面通过设置螺旋破碎器，将锚固剂充分破碎、搅拌，解决了快速掘进巷道中新型支护结构锚固剂充填不均匀而导致的锚固力低的问题；另一方面通过高压风将锚固剂快速送入孔底，并在压力作用下快速搅拌，并进入主体管壁与钻孔壁之间的空隙，充填速度快、密实性好，解决了用高压水推送锚固剂出现的锚固层孔隙率高、粘结效果受水影响较大、最终锚固力较低的问题；另外，本实用新型中的各装置之间连接可靠、技术原理易懂、操作方法简单，对提高施工速度、改善劳动环境均有有益效果，具有很强的实用性。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本实用新型实施例提供的一种高压风搅拌挤压锚固剂装置结构示意图；
16.图2为本实用新型实施例提供的螺旋破碎器结构示意图；
17.图3为图1中a向主体管剖视图；
18.图4为图1中b向主体管剖视图。
19.附图标记说明：
[0020]1‑
安装孔，3
‑
高压风管，4
‑
止退塞，5
‑
锚固剂，6
‑
螺旋破碎器，7
‑
固定轴，8
‑
预切槽，9
‑
泄风孔，10
‑
主体管。
具体实施方式
[0021]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0022]
如图1至图4所示，一种高压风搅拌挤压锚固剂装置，包括主体管10，所述主体管10内腔设有固定轴7，所述固定轴7包括圆柱体和固定在圆柱体前端面的锥形柱体状凸台，所述圆柱体外径与主体管10内径相同并且其后端面与主体管10后端面平齐设置，所述固定轴7上凸台前端外径比主体管10内径小2～3mm，所述主体管10靠近固定轴7中间位置的管壁上环向开有4个长条形预切槽8，所述固定轴7前端固定有螺旋破碎器6，所述螺旋破碎器6最大外径与主体管10内径相同，所述主体管10上还开有两个直径5～8mm的泄风孔9，所述泄风孔9位于螺旋破碎器6前端，所述主体管10前端从后到前依次填充有封装的锚固剂5和能够密
实阻风的止退塞4，所述锚固剂5和止退塞4均能够在主体管10内腔滑动。
[0023]
所述泄风孔9距主体管10后端面的距离为锚固段设计长度，锚固段设计长度同固定轴7、螺旋破碎器6以及止退塞4三者长度之和相同，泄风孔9设在螺旋破碎器6前50mm处，止退塞4长度设计为50mm。
[0024]
螺旋破碎器6长度为200mm，螺旋破碎器6与止退塞4长度均不发生变化，固定轴7底部圆柱体长度不变，设为100mm，固定轴7前端面凸台长度随锚固长度发生变化，例如，当锚固长度为1.6m时，固定轴7圆台长度为1.25m，当锚固长度为1.8m时，固定轴7圆台长度为1.45m。
[0025]
所述预切槽8长度为锚固段设计长度的三分之一，预切槽8宽度为3～5mm。
[0026]
所述主体管10前端外壁上设有用于螺纹连接高压风管3的螺纹。
[0027]
所述螺旋破碎器6的长度等于固定轴7长度的两倍。
[0028]
所述止退塞4为采用橡胶材料制作的圆柱体，所述止退塞4直径大于主体管10内径1～2mm。
[0029]
本实施例中高压风搅拌挤压锚固剂装置的使用方法，具体包括以下步骤：
[0030]
s1、在快速掘进巷道的围岩中施工出深度为3.5～3.6m的安装孔1，然后将主体管10塞入安装孔1内直至触底，主体管10前端伸出安装孔1之外0.1m；
[0031]
s2、主体管10外露段螺纹连接高压风管3，高压风管3通气利用高压气体推动止退塞4和锚固剂5向孔底方向移动；
[0032]
s3、锚固剂5接触到螺旋破碎器6前端锋利的切口后其封装的包裹层被切割破碎，同时在螺旋破碎器6的螺旋导向及搅拌作用下，锚固剂5被充分搅拌后从预切槽8进入安装孔1与主体管10外壁之间的孔隙进行填充粘结；
[0033]
s4、在高压风管3内部气体的高压作用下，止退塞4推动全部锚固剂5进入螺旋破碎器6被全部粉碎，最终止退塞4超过泄风孔9，使得高压气体从泄风孔9分流并喷出安装孔，止退塞4停止运动；
[0034]
s5、关停高压风管3连通的外部高压气体，解除高压风管3与主体管10前端的连接；
[0035]
s6、重复步骤s1
‑
s5，依次对其余安装孔1进行操作。
[0036]
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。