[发明专利]多通道钻注预紧一体化锚杆施工装置及施工方法

说明书

本发明实施例提供了一种多通道钻注预紧一体化锚杆施工装置以及施工方法。本发明实施例提供的多通道钻注预紧一体化锚杆施工装置包括：套筒和旋转轴，其中：套筒与旋转轴同轴设置，且旋转轴可旋转地套设在套筒内，套筒的侧壁上开设有多个分别位于不同水平面的介质入口，介质入口均与旋转轴的内部连通，以将钻孔和锚固过程中所需要的介质传送至锚杆内部以用于钻头冷却、排渣或实现锚固；旋转轴的顶部形成有用于连接锚杆的锚杆接口，旋转轴的底部设置有用于连接驱动器的驱动器接口。本发明实施例提供的多通道钻注预紧一体化锚杆施工装置，可以一体化实现锚杆支护过程的钻孔、泵送锚固剂锚固和预紧等多个功能，提高了支护效率，实现了巷道的快速支护。

技术领域

本发明涉及煤矿巷道支护技术领域，尤其涉及一种多通道钻注预紧一体化锚杆施工装置以及施工方法。

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：使用锚杆在煤岩壁上打孔，人工将树脂锚固剂塞进打好的孔内，放入锚杆搅拌，待锚固剂固化后预紧锚杆。现有锚杆支护施工工艺存在的主要问题为：一方面：人工将锚固剂塞入钻孔内这一步骤难度较高，尤其是在煤岩体较为破碎或钻孔壁凹凸不平时，需要耗费一定的时间才能完成锚固剂的安装，降低了支护效率。另一方面：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、不同工具的切换都需要消耗较长的时间才能完成。因此，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。

在此环境下，设计一种一体化的作业装置来综合实现钻孔、锚固与锚杆预紧，避免人工安装锚固剂和切换工具，提高支护效率，降低工人劳动强度，实现巷道高效快速支护迫在眉睫。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种多通道钻注预紧一体化锚杆施工装置以及施工方法。

根据本发明的一个方面，本发明实施例提供的多通道钻注预紧一体化锚杆施工装置包括：套筒和旋转轴，其中：所述套筒与所述旋转轴同轴设置，且所述旋转轴可旋转地套设在所述套筒内，所述套筒的侧壁上开设有多个分别位于不同水平面的介质入口，所述介质入口均与所述旋转轴的内部连通，以将钻孔和锚固过程中所需要的介质传送至锚杆内部以用于钻头冷却、排渣或实现锚固；所述旋转轴的顶部形成有用于连接锚杆的锚杆接口，所述旋转轴的底部设置有用于连接驱动器的驱动器接口。

根据本发明的一个实施例，所述套筒的外侧壁上开设有多个分别位于不同水平面的所述介质入口，所述套筒的内侧壁上开设有多个分别与所述介质入口相对应的环形凹槽，且每个所述介质入口分别与所对应的所述环形凹槽连通。

根据本发明的一个实施例，所述介质入口的个数为N，且N≥3，每个所述介质入口可分别注入水和不同组分的锚固材料。

根据本发明的一个实施例，所述旋转轴的内部形成有多个通路，每个所述通路的第一端分别与所述环形凹槽连通，并且第二端与所述锚杆接口连通。

根据本发明的一个实施例，还包括：多个密封圈，每个所述密封圈的内圈套接在所述旋转轴上，所述密封圈的外圈与所述套筒的内壁相抵，并且所述密封圈分别设置在所述环形凹槽的上部与下部。

根据本发明的一个实施例，所述密封圈的个数为N+1。

根据本发明的一个实施例，还包括多个轴承，每个所述轴承分别设置在所述旋转轴与所述套筒的顶部或底部形成的间隙中，以使所述旋转轴能够在所述套筒内旋转。

根据本发明的一个实施例，还包括底座，所述底座与所述套筒固定连接。