本發(fā)明涉及錨桿注漿,具體為一種煤礦巷道用錨桿輔助裝置。
背景技術(shù):
1、煤礦生產(chǎn)環(huán)境下,注漿錨桿在鉆孔成型后置入孔內(nèi),通過(guò)其中空腔體向鉆孔注漿,實(shí)現(xiàn)對(duì)孔壁的封閉與加固,其支護(hù)效能的核心在于注漿體在鉆孔內(nèi)的充盈度與密實(shí)性。
2、后退式注漿作為一種常用工藝,要求錨桿在注漿過(guò)程中伴隨小范圍旋轉(zhuǎn)并沿孔軸向后回退一定距離,以提升注漿均勻性與飽滿度,然而,該工藝在實(shí)際應(yīng)用中存在顯著問(wèn)題,針對(duì)于中短距離注漿,在錨桿旋轉(zhuǎn)與回退過(guò)程中,注漿難以維持穩(wěn)定的注漿壓力,導(dǎo)致漿液難以有效滲透至周?chē)鷰r體裂隙,削弱了對(duì)圍巖的強(qiáng)化效果。
3、由于缺少相應(yīng)的封堵處理,導(dǎo)致壓力波動(dòng)與漿體流動(dòng)不連續(xù),鉆孔頂部易殘留未排盡氣體,形成氣室,在漿體固化后產(chǎn)生填充不密實(shí)、斷續(xù)等缺陷,這些問(wèn)題直接導(dǎo)致錨桿有效錨固長(zhǎng)度減小,錨固可靠性降低,進(jìn)而影響支護(hù)系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性,對(duì)巷道長(zhǎng)期安全構(gòu)成潛在隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種煤礦巷道用錨桿輔助裝置,以解決上述背景技術(shù)提出的問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種煤礦巷道用錨桿輔助裝置,包括錨桿,還包括:
3、封堵組件,設(shè)置在錨桿上,所述封堵組件包括同軸設(shè)置在錨桿上的載圈,所述載圈內(nèi)部沿其周向開(kāi)設(shè)有若干個(gè)泄流孔洞,所述泄流孔洞的軸向截面為喇叭形,且其靠近注漿方向的孔口尺寸小于遠(yuǎn)離注漿方向的孔口尺寸,工作狀態(tài)下配合錨桿進(jìn)行排氣,所述載圈內(nèi)環(huán)固定連接有柔性圈,所述柔性圈內(nèi)部等距安裝有若干個(gè)金屬絲,基于錨桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使所述柔性圈產(chǎn)生徑向收縮,對(duì)錨桿漸進(jìn)式鎖緊,所述載圈外表面邊緣處固定連接有橡膠圈;
4、協(xié)同組件,設(shè)置在錨桿上,所述協(xié)同組件包括固定連接在錨桿上的同步圈,所述同步圈迎漿面為曲面,所述同步圈靠近泄流孔洞小開(kāi)口方向固定連接有環(huán)狀氣囊,所述環(huán)狀氣囊表面固定連接有環(huán)形板,所述環(huán)狀氣囊的最大外徑小于所述同步圈的最大外徑。
5、還包括測(cè)量件,所述測(cè)量件包括引壓管,所述引壓管的一端貫穿所述橡膠圈并與其固定連接,且該端部的開(kāi)口與注漿區(qū)連通,所述引壓管的另一端通過(guò)螺紋連接有壓力傳感器,用于實(shí)時(shí)檢測(cè)注漿壓力。
6、所述引壓管貫穿所述橡膠圈的端部開(kāi)口延伸至與注漿操作面相適應(yīng)位置。
7、所述環(huán)狀氣囊初始狀態(tài)下,所述環(huán)狀氣囊與所述柔性圈的表面之間存在間隙,在所述環(huán)狀氣囊工作狀態(tài)下,所述環(huán)狀氣囊形變并與所述柔性圈表面相抵接。
8、所述環(huán)形板表面與所述載圈表面存在間隙,工作狀態(tài)下環(huán)形板與所述載圈相抵接,以使所述環(huán)狀氣囊產(chǎn)生朝向其徑向外側(cè)的形變。
9、所述橡膠圈與所述錨桿同軸設(shè)置,且所述橡膠圈的外周面始終與注漿孔洞的內(nèi)壁接觸。
10、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
11、通過(guò)封堵組件和協(xié)同組件的設(shè)置,在注漿孔洞進(jìn)行反液時(shí),通過(guò)同步圈曲面導(dǎo)向和泄流孔洞喇叭狀特性,減少在錨桿排氣時(shí)排氣通路的阻塞概率,確保了排氣過(guò)程的持續(xù)暢通。
12、進(jìn)一步的,柔性圈在錨桿旋轉(zhuǎn)回退時(shí),金屬絲與桿體的相互作用產(chǎn)生徑向收縮,實(shí)現(xiàn)對(duì)錨桿的漸進(jìn)式鎖緊,確保錨桿在極小旋轉(zhuǎn)角度下即可獲得有效固定,降低對(duì)圍巖的擾動(dòng),與此同時(shí),隨著錨桿回退,柔性圈在有限空間內(nèi)產(chǎn)生有序環(huán)狀堆疊,逐步填充注漿通道,當(dāng)注漿液面上升至設(shè)定高度、錨桿回退至最大設(shè)計(jì)行程時(shí),堆疊的柔性圈將封閉泄流孔洞,形成主密封面;
13、進(jìn)一步的,配合受壓的環(huán)狀氣囊,完成柔性填充與通道封閉,杜絕漿液泄漏反流的風(fēng)險(xiǎn),確保鉆孔內(nèi)形成飽滿、密實(shí)的注漿體。
1.一種煤礦巷道用錨桿輔助裝置,包括錨桿(100),其特征在于,還包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦巷道用錨桿輔助裝置,其特征在于:還包括測(cè)量件,所述測(cè)量件包括引壓管(1141),所述引壓管(1141)的一端貫穿所述橡膠圈(114)并與其固定連接,且該端部的開(kāi)口與注漿區(qū)連通,所述引壓管(1141)的另一端通過(guò)螺紋連接有壓力傳感器(1142),用于實(shí)時(shí)檢測(cè)注漿壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種煤礦巷道用錨桿輔助裝置,其特征在于:所述引壓管(1141)貫穿所述橡膠圈(114)的端部開(kāi)口延伸至與注漿操作面相適應(yīng)位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種煤礦巷道用錨桿輔助裝置,其特征在于:所述環(huán)狀氣囊(121)初始狀態(tài)下,所述環(huán)狀氣囊(121)與所述柔性圈(112)的表面之間存在間隙,在所述環(huán)狀氣囊(121)工作狀態(tài)下,所述環(huán)狀氣囊(121)形變并與所述柔性圈(112)表面相抵接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種煤礦巷道用錨桿輔助裝置,其特征在于:所述環(huán)形板(122)表面與所述載圈(110)表面存在間隙,工作狀態(tài)下環(huán)形板(122)與所述載圈(110)相抵接,以使所述環(huán)狀氣囊(121)產(chǎn)生朝向其徑向外側(cè)的形變。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種煤礦巷道用錨桿輔助裝置,其特征在于:所述橡膠圈(114)與所述錨桿(100)同軸設(shè)置,且所述橡膠圈(114)的外周面始終與注漿孔洞的內(nèi)壁接觸。