一种自动排气的锚索注浆封孔装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤矿支护领域，特别是一种自动排气的锚索注浆封孔装置。
【背景技术】
[0002]煤炭资源进入深部开采阶段后，巷道围岩控制成为煤矿安全高效开采的关键。受高应力及强烈采动的影响，锚索预应力注浆技术由于其锚固范围大、锚固强度高，越来越受到井下工程施工的重视。但锚索孔在封孔后注浆时，由于孔内有部分空气存在，该部分空气在孔内难以排出而形成空洞，当注浆压力过大导致封孔装置沿钻孔壁向外顶出，造成注浆加固效果差。在注浆压力较低时，致使浆液无法注进锚索孔内，甚至从锚索与封孔装置之间溢出，造成注浆压力降低、跑浆、漏浆严重的问题，因此，研发出一种自动排气的锚索注浆封孔装置来解决煤矿锚索封孔产生的效果差、跑浆、漏浆的难题势在必行。
【发明内容】
[0003]针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种自动排气的锚索注浆封孔装置，可有效解决煤矿巷道锚索高预应力状态下注浆封孔效果差、跑浆、漏浆的难题。
[0004]本实用新型解决的技术方案是，包括橡胶塞、注浆管、调压堵头、弹簧、钢珠、螺纹圈，调压堵头与橡胶塞的螺纹圈连接，在调压堵头的下方依次安装有弹簧和钢珠，注浆管与橡胶塞另一侧的注浆管孔连接。
[0005]本实用新型结构简单，能够实现预应力状态下锚索孔注浆锚固的的快速封孔，并且能够保证注浆压力不至过大，且有利于将钻孔中的气泡排出，从而有效防止钻孔浆液中形成空洞，是煤矿巷道预紧力锚索注浆封孔装置上的创新。
【附图说明】
[0006]图1是本实用新型的结构剖面图。
[0007]图2是本实用新型部件立体图。
[0008]图3是本实用新型调压堵头剖面图。
[0009]图4是本实用新型使用状态结构图。
【具体实施方式】
[0010]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0011]结合图1-4，本实用新型包括橡胶塞、注浆管、调压堵头、弹簧、钢珠、螺纹圈，所述的橡胶塞I有注浆管孔10、调压孔9以及锚索孔7，在调压孔9内有螺纹圈8与橡胶塞I紧密连接在一起，将钢珠4和弹簧3依次放入调压孔内，将调压堵头2与调压孔内的螺纹圈8连接，将注浆管6插入橡胶塞注浆管孔10中，由于注浆管孔10直径小于注浆管6直径，使二者能够紧密的配合在一起。
[0012]为了保证使用效果，所述的自动排气的锚索注浆封孔装置，橡胶塞I为黑色硬质锥形橡胶，上直径60mm，下直径50mm，高80mm，橡胶塞I上有三个孔，分别为调压孔9、锚索孔7及注浆管孔10。
[0013]所述的注浆管6为白色硬质管，外直径12mm，壁厚2mm，其直径比橡胶塞I上的注浆管孔9直径大，能够保证二者紧密的配合在一起，保证注浆压力不致从孔壁之间卸压。
[0014]所述的调压堵头2为金属制品，上端有外螺纹11，便于与橡胶塞I连接，上端直径12_，下端直径9_，在过渡段为光滑曲面，曲面半径为4_，在调压堵头2中心有卸压孔12，长15mm，卸压孔12为六棱孔，方便用六棱扳手将调压堵头2与螺纹圈8连接。
[0015]所述的锚索孔7下部不再有与锚索同样的螺纹，且口径逐渐增大，上端直径22mm，下端直径30_，以防止锚索15在钻孔14内扭动而使橡胶塞受力不均匀，影响封孔效果。
[0016]所述的锚索孔7由于具有良好的弹性，在钻孔中，受钻孔14直径的影响，橡胶塞受力挤压而将锚索夹紧，防止注浆封孔漏气，使注浆压力达不到额定值。
[0017]所述的弹簧3高15mm，内直径10mm，外直径11mm，弹簧3放入调压孔9中，上端与调压堵头2的曲面接触，下端与钢球接触，尺寸配合良好。
[0018]所述的钢珠直径为12mm，与调压孔9和出浆孔5直径配合良好。
[0019]所述的调压孔9上端直径14mm，下端排气孔5直径8mm，在下端排气孔5与上端连接处有一凸曲面，曲面弧半径为5_，钢珠可以满足将下端出浆孔完全堵实。
[0020]本实用新型的使用情况是:在巷道打一个锚索钻孔14，并将钻孔内14的水和钻渣排出，待水和钻渣完全排出后，放入树脂锚固剂19，锚索15—端安装锚索搅拌头20，将这一端插入钻孔14内，另一端插入锚索钻机内，启动钻机进行搅拌锚固剂19并不断将锚索15推进锚索钻孔14内，在锚索15末端距离巷道岩壁平面140mm距离处时停止转动，将锚索与钻机脱离并移走钻机。待锚索15锚固后，将锚索15末端插入橡胶塞I的锚索孔7内，将橡胶塞I推入钻孔260_深处即可，安装锚索托盘18，将注浆管6穿过托盘18的圆孔，在锚索末端安装锁具16和夹具17。对锚索施加250KN的预紧力即停止，待锚索安装工作完成后即可进行注浆，此时将露出托盘18的注浆管6与注浆栗的注浆软管相连接实施注浆。
[0021]本实用新型的技术原理是:传统注浆所用的封孔装置，大多是考虑被动承压能力，却往往由于钻孔浆液中有气泡无法排出而易形成空洞，当注浆压力过大导致封孔装置沿钻孔壁向外顶出，造成注浆效果差、跑浆、漏浆的现象。本实用新型在结构原理上有很大创新，在井下巷道锚索锚固好后，将封孔装置与锚索组装后，便可开始注浆，在注浆压力超过3MPa时，锚索钻孔14中的压力达到弹簧3的承载能力，钢珠4向上顶起，压缩弹簧，钢珠脱离排气孔5的端口，由于排气孔5直径小于调压孔8直径，所以此时，钻孔14中的高压气体可以从调压堵头2的卸压孔12中排出，当压力小于3MPa时，弹簧将恢复原长，推动钢珠堵塞排气孔5的端口，将锚索孔再一次封闭，在井下应用时，循环多次上述动作，注浆效果达到最佳。
[0022]本实用新型结构新颖，操作简单，有效解决煤矿巷道预紧力状态下锚索注浆的快速封孔，通过自动排气，将浆液中的气泡排出，避免浆液中空洞的产生，同时也可以解决压力过大将封孔装置喷出的问题，进而从根本上解决由封孔技术导致的注浆压力降低、跑浆、漏浆的难题，是煤矿巷道锚索注浆封孔装置上的一种创新，具有显著的使用价值和经济效益。
【主权项】
1.一种自动排气的锚索注浆封孔装置，包括橡胶塞、注浆管、调压堵头、弹簧、钢珠、螺纹圈，其特征在于，所述的橡胶塞(I)有注浆管孔(10)、调压孔(9)以及锚索孔(7)，在调压孔(9)内有螺纹圈(8)，将钢珠(4)和弹簧(3)依次放入调压孔(9)内，将调压堵头(2)与调压孔(8)内的螺纹连接，将注浆管(6)插入橡胶塞(I)注浆管孔(10)中，由于注浆管孔(10)直径小于注浆管(6 )直径，使二者能够紧密的配合在一起。2.根据权利要求1所述的自动排气的锚索注浆封孔装置，其特征在于，所述的橡胶塞I为黑色硬质锥形橡胶，上端直径60mm，下端直径50mm，高80mm，橡胶塞(I)上有三个孔，分别为调压孔(9 )、锚索孔(7 )及注浆管孔(10 )。3.根据权利要求1所述的自动排气的锚索注浆封孔装置，其特征在于，所述的注浆管6为白色硬质管，外直径12mm，壁厚2mm，其直径比橡胶塞(I)上的注浆管孔(10)直径大，能够保证二者紧密的连接在一起，保证注浆压力不致从孔壁之间卸压。4.根据权利要求1所述的自动排气的锚索注浆封孔装置，其特征在于，所述的调压堵头(2)为金属制品，上端有外螺纹11，便于与橡胶塞(I)连接，上端直径12mm，下端直径9mm，在过渡段为光滑曲面，曲面半径为4_，在调压堵头(2)中心有卸压孔(12)，卸压孔12为六棱孔，长15mm05.根据权利要求1所述的自动排气的锚索注浆封孔装置，其特征在于，所述的锚索孔(7)下部不再有与锚索同样的螺纹，且口径逐渐增大，上端直径22mm，下端直径30mm。6.根据权利要求1所述的自动排气的锚索注浆封孔装置，其特征在于，所述的锚索孔(7)由于具有良好的弹性，在钻孔中，受钻孔(14)直径的影响，橡胶塞(I)受力挤压而将锚索(15)夹紧，防止注浆封孔漏浆。7.根据权利要求1所述的自动排气的锚索注浆封孔装置，其特征在于，所述的弹簧(3)高15mm，内直径10mm，外径11mm，弹簧(3)放入调压孔(9)中，上端与调压堵头(2)的曲面接触，下端与钢球接触，尺寸配合良好。8.根据权利要求1所述的自动排气的锚索注浆封孔装置，其特征在于，所述的钢珠直径为12_，与卸压孔(9)直径和排气孔(5)直径配合良好。9.根据权利要求1所述的自动排气的锚索注浆封孔装置，其特征在于，所述的调压孔(9)上端直径14mm，下端排气孔(5)直径8mm，在下端排气孔(5)与上端连接处有一凸曲面，曲面弧半径为5mm，钢珠可以满足将下端出浆孔完全堵实。
【专利摘要】煤炭资源进入深部开采阶段后，巷道围岩控制成为煤矿安全高效开采的关键，经实践表明，锚索预应力注浆技术由于其锚固范围大、锚固强度高，越来越受到井下工程施工的重视。但是锚索注浆加固的效果受到封孔质量的影响，封孔效果不佳易造成注浆压力降低、跑浆、漏浆的问题。本实用新型涉及一种自动排气的锚索注浆封孔装置，包括橡胶塞、注浆管、调压堵头、弹簧、钢珠和螺纹圈，其中调压堵头、弹簧和钢珠组成一个自动排气系统，能够将浆液中的气泡排出，同时使注浆压力保持在恒定压力范围内，从而保证了注浆效果，是煤矿巷道预紧力锚索注浆封孔装置上的创新。
【IPC分类】E21D20/02, E21B33/13
【公开号】CN204827352
【申请号】CN201520567900
【发明人】张辉, 程利兴, 李梦珍
【申请人】河南理工大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月31日