[发明专利]一种伞形树脂锚固剂防坠式喷射装置及喷射锚固方法

说明书

本发明属于采矿业或者交通隧道行业的锚杆锚索支护领域，具体是一种伞形树脂锚固剂防坠式喷射装置及喷射锚固方法。包括空心薄壁圆筒和带孔伞形护裙，所述的空心薄壁圆筒的内径比与其配合使用的树脂锚固剂外径小，空心薄壁圆筒的外径比要钻孔孔径小，空心薄壁圆筒周侧设有伞形护裙，伞形护裙由上到下的厚度渐变，越靠近空心薄壁圆筒壁厚越大，越靠近外沿处壁厚越薄，伞形护裙呈舒展状态时，最下沿直径大于钻孔直径，伞形护裙伞面上均匀开有若干透气孔。本发明一种简单易安装与现有树脂锚固剂上的防坠尾翼，既不影响锚固剂插入钻孔内，又可以防止锚固剂从垂直钻孔内坠落,此外防坠尾翼在喷射软管中还能够增加喷射时压缩气体推动锚固剂的作用面积。

技术领域

本发明属于采矿业或者交通隧道行业的锚杆锚索支护领域，具体是一种伞形树脂锚固剂防坠式喷射装置及喷射锚固方法。

背景技术

当前地下矿井或交通隧道巷道施工时，其锚护作业流程为：首先在巷道顶部打出符合长度和直径的钻孔；其次，施工人员一手将一根或若干根树脂锚固剂推入钻孔，另一手用锚杆顶住锚固剂尾部，防止其跌落；然后，施工人员慢慢用锚杆将树脂锚固剂推入到钻孔合适的深度；采用搅拌器将树脂锚固剂搅拌均匀；等待一定时间后，上托盘和紧固螺母。

现有施工方法存在以下问题：

1）施工人员位于无支护高瓦斯区域，锚固剂安装还需登高作业，危险系数大，劳动强度高，劳动效率低。

2）树脂锚固剂需要人工登高插入到钻孔内，当一个钻孔内安装多根锚固剂时，后续锚固剂需要顶住上一根锚固剂，一起推入。由于锚固剂偏软，随着单孔内插入锚固剂数量的增多，插入难度剧增。

3）安装树脂锚固剂后，为防止锚固剂跌落，必须马上插入锚杆，将该钻孔锚固。

4）现有树脂锚固剂很难用于无人工干预的全自动锚护作业流程中（人工不干预时，锚固剂会从钻孔内跌落）。

发明内容

本发明为了解决背景技术提到的问题，提供一种伞形树脂锚固剂防坠式树脂锚固剂喷射装置及喷射锚固方法。

本发明采取以下技术方案：一种伞形树脂锚固剂防坠尾翼，包括空心薄壁圆筒和带孔伞形护裙，所述的空心薄壁圆筒的内径比与其配合使用的树脂锚固剂外径小，空心薄壁圆筒的外径比要钻孔孔径小，空心薄壁圆筒周侧设有伞形护裙，伞形护裙由上到下的厚度渐变，越靠近空心薄壁圆筒壁厚越大，越靠近外沿处壁厚越薄，伞形护裙呈舒展状态时，最下沿直径大于钻孔直径，伞形护裙伞面上均匀开有若干透气孔。

喷射装置包括软管、摆臂、液压油管、喷嘴、框架和喷射器，摆臂一端与框架铰接连接，摆臂和框架之间连接有摆动油缸，摆臂另一端与喷嘴固定，喷嘴与软管连接，喷嘴包括外套管和内喷管，外套管顶部和底部的侧面分别设有上腔油口和下腔油口，内喷管设置在外套管内，内喷管顶部设有排气孔，内喷管外侧设有卡环，外套管顶部设有可以卡住卡环的环形台，软管与喷射器连接。

具体步骤如下，摆动油缸一端固定在框架上，另一端带动摆臂转动，摆臂与喷嘴固联，当摆动油缸收缩到极限位置时，喷嘴保证对准已经钻好的钻孔，通过液压油管中的液压油的作用实现喷嘴与钻孔的接触与分离，当完成喷射后摆动油缸带动喷嘴复位；下腔油口进油推动内喷管沿外套管向上移动与钻孔接触，当带防坠尾翼的树脂锚固剂在软管内喷射时，排气孔将带防坠尾翼的树脂锚固剂前端的空气排入大气中，当带防坠尾翼的树脂锚固剂进入钻孔时，带防坠尾翼的树脂锚固剂前端的空气通过尾翼的间隙和排气孔排入大气中，当带防坠尾翼的树脂锚固剂喷入钻孔后，上腔油口进油推动内喷管沿外套管向下年移动与钻孔脱离接触。

喷嘴高压气的喷射时间t的计算由如下公式得到：

（1）

其中：m—为带防坠尾翼的树脂锚固剂质量；

F—带防坠尾翼的树脂锚固剂在管中阻力，专用试验台测定；