[发明专利]钻孔注浆锚固预紧一体化锚杆支护装置及施工方法

说明书

本发明涉及煤矿巷道支护技术领域，提供了一种钻孔注浆锚固预紧一体化锚杆支护装置及施工方法。该钻孔注浆锚固预紧一体化锚杆支护装置包括：锚杆机构，包括锚杆，锚杆内沿其长度方向设有注浆通道；驱动机构，驱动机构与锚杆机构连接，用以驱动锚杆旋转实现钻孔和预紧；注浆机构，注浆机构与注浆通道连接，用以向注浆通道注浆；推进机构，推进机构与驱动机构连接，用以推进锚杆钻进。本发明实现了钻孔注浆锚固预紧一体化锚杆支护装置钻孔、注浆锚固、预紧一体化，结构简单，操作方便，简化施工工序，保证了支护效果，提高支护效率，实现自动化作业。

技术领域

本发明涉及煤矿巷道支护技术领域，特别是涉及一种钻孔注浆锚固预紧一体化锚杆支护装置及施工方法。

背景技术

锚杆支护可以有效控制围岩变形，已经在国内外煤矿、金属矿山等领域广泛应用。以煤矿巷道支护为例，现有锚杆支护工艺流程为：使用钻杆在煤岩壁上打孔，人工将树脂锚固剂塞进打好的孔内，放入锚杆搅拌，待锚固剂凝固后预紧锚杆。

现有锚杆支护施工工艺存在主要问题为：

1)人工将锚固剂塞入钻孔这一步骤难度较高，尤其是在煤岩体较为破碎，钻孔壁凹凸不平时，需要耗费大量时间才能完成锚固剂的安装，降低了支护效率；

2)钻孔、安装锚固剂和预紧需要使用不同的工具完成，拆卸钻杆、不同工具的切换消耗时间较长。

综上，现有锚杆施工工艺耗时长，效率低，工人劳动强度大，自动化实现难度高，已经无法满足煤矿巷道快速支护的需求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种钻孔注浆锚固预紧一体化锚杆支护装置，以解决现有锚杆施工耗时长，效率低的问题。

本发明还提出一种钻孔注浆锚固预紧一体化锚杆支护装置的施工方法。

根据本发明第一方面实施例的一种钻孔注浆锚固预紧一体化锚杆支护装置，包括：

锚杆机构，所述锚杆机构包括锚杆，所述锚杆内沿其长度方向设有注浆通道；

驱动机构，所述驱动机构与所述锚杆机构连接，用以驱动所述锚杆旋转实现钻孔和预紧；

注浆机构，所述注浆机构与所述注浆通道连接，用以向所述注浆通道注浆；

推进机构，所述推进机构与所述驱动机构连接，用以推进所述锚杆钻进。

根据本发明的一个实施例，所述锚杆的第一端设有钻头，所述钻头设有与所述注浆通道连通的出浆孔。

根据本发明的一个实施例，所述锚杆的第二端沿所述锚杆的第二端至第一端的方向依次设有限位块、预紧螺母、调心球垫和托盘，所述锚杆的第二端设有与所述预紧螺母螺接适配的螺纹。

根据本发明的一个实施例，所述限位块设有与所述注浆通道连通的注浆通孔。

根据本发明的一个实施例，所述驱动机构包括驱动器，所述驱动器的输出端与所述预紧螺母连接，用以驱动所述预紧螺母正转或反转。

根据本发明的一个实施例，所述驱动器为电机、气缸、液压缸或内燃机。

根据本发明的一个实施例，所述注浆机构包括注浆泵，所述注浆泵的输浆口与所述注浆通道连接。

根据本发明的一个实施例，所述推进机构包括基座和推进钻臂，所述推进钻臂设置在所述基座上，所述推进钻臂的输出端与所述驱动机构连接，用以沿钻孔方向推进所述锚杆。

根据本发明的一个实施例，所述基座上设有沿钻孔方向设置的导轨，所述驱动机构可滑动的设置在所述导轨上。

根据本发明第二方面实施例的一种如上所述的钻孔注浆锚固预紧一体化锚杆支护装置的施工方法，包括如下步骤：