一種巷道錨固孔孔底擴孔裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煤礦支護領(lǐng)域，涉及一種巷道錨固孔孔底擴孔裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，錨桿支護技術(shù)因其造價低、施工工藝簡單、施工速度快而成為煤礦巷道支護的主要支護形式之一，對井下巷道穩(wěn)定性起著重要作用，是我國煤礦巷道支護的一場革命。錨桿支護是將錨桿的前端(錨頭)錨固于穩(wěn)定巖體之上，一方面在桿體尾部(錨尾)通過錨桿托盤和預(yù)緊螺母的共同作用向桿體施加軸向預(yù)緊力，從而抑制巷道圍巖沿桿體軸向變形，預(yù)防圍巖離層；另一方面桿體自身強度抵抗錨固范圍內(nèi)巖層產(chǎn)生沿弱面的滑移錯動變形。
[0003]現(xiàn)有銷桿支護技術(shù)施工中，銷桿的安裝銷固過程一般為:首先使用與銷桿桿體直徑相匹配的“鉆頭-鉆桿-鉆機”裝置，在錨桿安裝位置處的圍巖上打設(shè)直徑統(tǒng)一的錨固孔，向錨固孔內(nèi)放入一定規(guī)格的錨固劑至孔底，將錨桿推入錨固孔中，用鉆機帶動錨桿旋轉(zhuǎn)直至錨固劑攪拌均勻，錨固劑固化后，最終在錨固孔孔底一定長度范圍內(nèi)構(gòu)成“孔壁圍巖-錨固劑-桿體”這一錨桿錨固系統(tǒng)。
[0004]采用常規(guī)工藝施工的錨固孔直徑統(tǒng)一，無變徑特征，錨桿承受軸向拉力時，錨桿與錨固劑之間的粘合較為緊密，但錨固劑與錨固孔之間形成沿錨固孔軸向的剪應(yīng)力，其粘結(jié)面處提供的剪應(yīng)力足以克服錨桿軸向拉應(yīng)力時，才能保證錨桿始終處于有效支護工作狀態(tài)。但是，由于一定深度范圍內(nèi)的巷道圍巖均受到不同程度的掘進、采動影響，導(dǎo)致此范圍內(nèi)煤巖體完整性差、相對松軟、破碎，承載能力大大降低。因此，此類巷道圍巖采用常規(guī)工藝進行錨桿支護時，錨固孔的孔壁強度不足，錨固劑與孔壁之間的粘結(jié)面，容易在剪應(yīng)力作用下發(fā)生破壞，使“錨桿一錨固劑”從粘結(jié)的圍巖孔壁中脫離，導(dǎo)致錨固失效，從而發(fā)生巷道冒頂、片幫等安全事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有錨固技術(shù)中因錨固孔孔壁強度不足導(dǎo)致錨固劑與孔壁之間的粘結(jié)面破壞，最終造成錨固系統(tǒng)失效的問題，本發(fā)明提供一種巷道錨固孔孔底擴孔裝置。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種巷道錨固孔孔底擴孔裝置，包括:鉆具頂帽、圓柱銷、支撐連桿、連桿彈簧銷、旋轉(zhuǎn)刀片、刀片連接彈簧銷、推桿、刀片支撐套、彈簧、鉆具把和卡銷，所述推桿的第一端設(shè)置有多個旋轉(zhuǎn)刀片，所述旋轉(zhuǎn)刀片的一端通過支撐連桿與推桿相連接，所述鉆具把在外力作用下推動所述推桿移動，以給所述旋轉(zhuǎn)刀片施加外力，使得所述旋轉(zhuǎn)刀片向外擴大旋轉(zhuǎn)半徑；所述旋轉(zhuǎn)刀片的另一端通過刀片連接彈簧銷與刀片支撐套相連接，所述支撐連桿通過圓柱銷與旋轉(zhuǎn)刀片相連接，所述支撐連桿與推桿之間通過連桿彈簧銷相連接，所述推桿的另一端與刀片支撐套相連接，所述刀片支撐套與鉆具把相連接，所述卡銷設(shè)置在所述鉆具把上，用于連接驅(qū)動鉆機；
所述彈簧設(shè)置在所述刀片支撐套和鉆具把之間，用于在非工作狀態(tài)時將刀片支撐套和鉆具把撐開，
在工作狀態(tài)時，所述旋轉(zhuǎn)刀片、推桿、刀片支撐套和鉆具把在驅(qū)動鉆機的驅(qū)動下相對于鉆具頂帽旋轉(zhuǎn)。
[0007]優(yōu)選地，所述鉆具把和刀片支撐套外圓柱面上設(shè)有螺旋槽，便于將旋轉(zhuǎn)刀片切削的巖土進行輸送。
[0008]優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)刀片上設(shè)有三角形齒，旋轉(zhuǎn)刀片的前端有倒角。
[0009]優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)刀片的齒面成弧形。
[0010]優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)刀片與水平夾角為0-45°。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于:本發(fā)明可降低在完整性較差的圍巖中施工錨桿，因錨固劑與鉆孔圍巖間的粘結(jié)力不足而導(dǎo)致錨固失效的概率，增加松軟、破碎、完整性較差的圍巖中錨桿支護系統(tǒng)穩(wěn)定性，對控制錨桿支護類巷道片幫、冒頂事故的發(fā)生具有重大意義。此外，在煤炭行業(yè)不景氣的今天，有了此技術(shù)可提高單根錨桿錨固范圍，降低錨桿間排距，從而可提高錨桿支護類巷道施工速度、降低支護成本。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明原理結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明鉆具把的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明推桿結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明旋轉(zhuǎn)刀片結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明旋轉(zhuǎn)刀片側(cè)視圖；
圖6為本發(fā)明整體工作狀態(tài)時結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為本發(fā)明整體非工作狀態(tài)時結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]1、鉆具頂帽；2、圓柱銷；3、支撐連桿；4、連桿彈簧銷；5、旋轉(zhuǎn)刀片；6、刀片連接彈簧銷；7、推桿；8、刀片支撐套；9、彈簧；10、鉆具把；11、卡銷。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步描述，以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0015]如圖1-7所示，為本發(fā)明一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明的錨固孔孔底擴孔裝置包括:鉆具頂帽1、圓柱銷2、支撐連桿3、連桿彈簧銷4、旋轉(zhuǎn)刀片5、刀片連接彈簧銷6、推桿7、刀片支撐套8、彈簧9、鉆具把10和卡銷11，所述推桿7的第一端設(shè)置有多個旋轉(zhuǎn)刀片5，所述旋轉(zhuǎn)刀片5的一端通過支撐連桿3與推桿7相連接，所述鉆具把10在外力作用下推動所述推桿7移動，以給所述旋轉(zhuǎn)刀片5施加外力，使得所述旋轉(zhuǎn)刀片5向外擴大旋轉(zhuǎn)半徑；所述旋轉(zhuǎn)刀片5的另一端通過刀片連接彈簧銷6與刀片支撐套8相連接，所述支撐連桿3通過圓柱銷2與旋轉(zhuǎn)刀片5相連接，所述支撐連桿3與推桿7之間通過連桿彈簧銷4相連接，所述推桿7的另一端與刀片支撐套8相連接，所述刀片支撐套8與鉆具把10相連接，所述卡銷11設(shè)置在所述鉆具把10上，用于連接驅(qū)動鉆機；
所述彈簧9設(shè)置在所述刀片支撐套8和鉆具把10之間，用于在非工作狀態(tài)時將刀片支撐套8和鉆具把10撐開， 在工作狀態(tài)時，所述旋轉(zhuǎn)刀片5、推桿7、刀片支撐套8和鉆具把10在驅(qū)動鉆機的驅(qū)動下相對于鉆具頂帽1旋轉(zhuǎn)。在工作狀態(tài)時，鉆具頂帽1與巖壁固定接觸，驅(qū)動鉆機帶動本裝置相對于鉆具頂帽1旋轉(zhuǎn)，增加裝置壽命，提高工作效率。
[0016]本發(fā)明提高錨固劑與鉆孔圍巖間的粘結(jié)力，增加錨固系統(tǒng)穩(wěn)定性，對控制錨桿支護類巷道片幫、冒頂事故的發(fā)生具有重大意義。在煤炭行業(yè)不景氣的今天，有了此技術(shù)可提高單根錨桿錨固范圍，降低錨桿間排距，從而可提高錨桿支護類巷道施工速度、降低支護成本。
[0017]本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)刀片