专利名称：锚杆回收钻机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种煤矿锚杆支护巷道中锚杆回收复用的一种新型钻机。它同样适用于各类矿山巷道，以及公路、铁路隧道中的锚杆回收。
煤矿井下采掘结果，采空区逐渐扩大，随之地应力重新分布，矿山压力急剧变化，为保证安全生产，防止顶板冒落，必须采用相应的支护。七十年代普遍采用木棚支护。八十年代采用铁棚支护。上述支护形式，操作复杂，支护效果差，但均能回收复用。随着采煤技术的不断进步，进入九十年代后，因锚杆支护操作简单，施工效率高，控顶效果好，得到普遍推广应用。统计显示全国70％以上的开掘巷道采用锚杆支护，其他矿山及铁路、公路隧道中也广泛采用。锚杆的主要结构由锚固药卷、锚杆杆体、固结件三部分组成(详见附图
一)。锚杆支护的理论为锚杆进入钻孔后，锚固药卷迅速地发生物理化学变化与煤固结为一体，快速形成锚固力。而后通过锚杆杆体与固结件连接，使得煤岩得到加固。支护原理图(详见附图二)。锚杆支护操作简单，安全可靠，支护效果好，为现阶段先进的支护技术。但也存在严重的问题，重要缺点是只能一次性使用，回收复用率极低，从而导致初期投入过大，生产成本过高，企业负担严重。为解决回收复用的问题，国内曾多次试验，如放炮崩落，大型绞车牵引等终因工序繁杂，操作不安全，即使回收出也扭曲变形，不再有复用价值，因而以失败告终。众所周知，现有的公知钻机，只能钻孔，不具备回收功能。经调研，仅阳泉地区年平均使用锚杆量在500万根左右，平均每根造价50元，因只能一次性使用，每年损失上亿元，推及全国浪费惊人，损失数以万计。故解决锚杆回收复用技术迫在眉睫。
本实用新型的目的，是提供一种能够回收锚杆的新型钻机，它由空心钻杆与设置与其顶端的前置钻头，驱动电机三部分组成，其特征是具备钻孔与回收的双重功能，其与公知钻机最大的区别在于，钻杆设计成空心，便于锚杆的杆体导入，前置钻头便于截割药卷固结的煤体，协同空心回收钻杆共同完成锚杆回收任务，仅阳泉地区三个矿井下工业性试验，取得了圆满成功，设备运行安全可靠，每三到五分钟回收一根，解决了国内锚杆回收的技术难题，为进一步推广锚杆支护技术，奠定了基础，且本实用新型构造简单，制造成本低，经济效益突出，便于大面积推广。
本实用新型的目的是这样实现的由上所述，总体结构由空心回收钻杆、前置钻头、驱动电机三部分组成，其关键部件是空心钻杆，根据我国煤岩分类特征，分两种形式一、螺旋空心截割回收钻杆(见附图三)，其特征是将煤体切碎，粉尘由钻杆的螺旋排除的回收方式。
二、圆柱空心取芯回收钻杆(见附图六)，其特征是将锚杆周边部分煤体切碎，直接取芯的方式，其中有直接取芯与水力取芯两种方式。
关于本钻机前置钻头的设置，可以单独设置，也可分组对称设置，其角度组数以及空心回收钻杆的直径、长度、钻杆之间的连接方式，均由现场特征具体设计而定。
本实用新型钻机现场作业程序是这样的进入作业现场后，将带回受锚杆的固结件8取掉，而后将锚杆杆体6插入钻机空心回收钻杆3中，而后启动驱动电机1开始钻进，直至进入药卷的锚固区，而后电机减速，继续前进，使得钻头5缓缓截割药卷的锚固区，直至锚杆与煤体分离，然后人工拉出锚杆，回收结束。作业过程中所使用的驱动电机为常用的井下手持式矿用防爆电机，功率为1.2～2.0kw。
下面结合图对本实用新型的结构和原理作进一步的说明。
图一、锚杆结构图图二、锚杆井下支护原理图图三、锚杆回收钻机(螺旋空心截割回收钻杆式)图四、为图三的1-1剖面图五、为图三的2-2剖面图六、锚杆回收钻机(圆柱空心取芯回收钻杆式)图七、为图六的1-1剖面图八、为图六的2-2剖面图九、为井下现场锚杆回收作业示意图上述图中1-电机2-减速器3-空心回收钻杆4-螺旋导叶5-前置钻头6-锚杆杆体7-锚杆锚固药卷8-锚杆的固结件9-锚杆支护巷道10-顶板岩石11-煤体本实用新型锚杆回收钻机加工制造工艺是通过下述工艺完成的首先根据待回收锚杆所处的现场具体特征确定锚杆回收钻机的各有关参数。
一、煤岩的硬度系数f值2以上，各参数确定如下1.采用螺旋式空心截割回收钻杆。
2.驱动电机功率选为2kw。
3.空心钻杆的内径应比待回受锚杆的锚固药卷直径大10mm。
4.待回受锚杆的长度低于2m，空心回收锚杆长度设计为一节，大于2m，采用接力式。并用螺丝扣接头予以连接。
5.钻头采用3组对成，每组间隔120度。
参数确定后，则可进行加工制造。选取符合上述条件的普通碳素钢钢管，作为基础，加工形成3，而后再3上以机加工的形式，设置螺旋导叶4，最后在3的顶端焊接前置钻头5，并配备2千瓦的电机，完成全部加工制造过程。
二、煤岩硬度系数f值小于2，钻机参数确定如下1.采用圆柱空心取芯回收钻杆，空心回收钻杆内径应比待回收锚杆药卷的直径大8mm。前置钻头两组对称，每组钻头间距180°。驱动电机功率选择1.2kw。
2.可直接取芯，如取芯困难，可采用国家统一配套的侧式供水方式辅助排粉。
3.带回受锚杆长度低于2米，空心回收钻杆设计为一节，大于2米时采用接力式，并用快速接头进行连接。
参数确定后即可进行加工。
选取符合上述条件的普通碳素钢管加工成3，而后在3的一端焊接两组对称的前置钻头5，最后在3上配套侧式供水器，并与1.2kw电机配套，全部加工制造过程完成。
权利要求1.一种用于锚杆支护场所，回收锚杆所使用的钻机，由锚杆、钻头、驱动电机三部分组成，其特征是其钻杆为空心，并在其顶端配置截割钻头，配套井下防爆手持式电机，钻机具有钻进回收双重功能。
2.根据权利要求1，所述的锚杆回收钻机，其特征在于空心回收钻杆，设计为螺旋导叶式。
3.根据权利要求1，所述的锚杆回收钻机，其特征在于空心回收钻杆，设计为直线圆柱取芯式。
4.根据权利要求1，所述的锚杆回收钻机，其特征在于钻机钻杆的连接为丝扣联接式。
5.根据权利要求1，所述的锚杆回收钻机，其特征在于钻机钻杆的连接为快速接头联接式。
专利摘要本实用新型为煤矿以及其他使用锚杆的场所，提供一种回收锚杆的新型钻机，本实用新型是针对当前国内回收复用锚杆困难的现状设计研制而成，由空心回收钻杆、前置钻头、驱动电机三部分组成。其特征在于钻杆设计成空心，并在其一端配备前置钻头。进入作业现场时去掉锚杆固接件后，将锚杆杆体导入空心钻杆中，启动电机钻进。由前置钻头剥离锚杆锚固区，完成回收作业。该钻机已经工业性试验，取的了圆满成功，解决了国内锚杆回收难题。
文档编号E21B3/00GK2535540SQ02207308
公开日2003年2月12日 申请日期2002年3月2日 优先权日2002年3月2日
发明者刘润身 申请人:刘润身