[发明专利]一种爆炸压裂式注浆锚杆在审
申请号: | 202110597192.9 | 申请日: | 2021-05-31 |
公开(公告)号: | CN113294186A | 公开(公告)日: | 2021-08-24 |
发明(设计)人: | 娄培杰;潘长春 | 申请(专利权)人: | 安徽理工大学 |
主分类号: | E21D20/02 | 分类号: | E21D20/02;E21D21/00 |
代理公司: | 上海骁象知识产权代理有限公司 31315 | 代理人: | 李天雄 |
地址: | 232001 *** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 爆炸 压裂式注浆锚杆 | ||
本发明公开了一种爆炸压裂式注浆锚杆,包括内杆、中间杆、外杆,外杆相对圆周转动地套装在中间杆外,中间杆可相对圆周转动地套装在内杆外;外杆上设置有安装槽,安装槽内安装有火药盒,火药盒内部分别设置有火药槽、动力槽,动力槽与火药槽之间通过孔板分割,孔板安装在火药槽顶部且孔板上设置有数个贯穿的板孔;动力槽内卡合、可滑动、密封地安装有压裂板,压裂板上安装有压裂头,压裂头、压裂板上设置有贯穿的注气孔,注气孔用于将动力槽内的高压气流引出火药盒,从而将高压气流引入锚孔周围的围岩;火药槽内填充有火药,且火药覆盖在点火针外,点火针的两端分别与不同的点火导线一端电连接,点火导线的另一端穿过线管后与接头电连接。
技术领域
本发明涉及锚杆,特别是涉及一种爆炸压裂式注浆锚杆。
背景技术
锚杆是当代煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分,他将巷道的围岩加固在一起,使围岩自身支护自身。目前注浆锚杆是矿井中最常见的锚杆,其通过浆液注入锚孔内,从而使得浆液将锚杆及周围的围岩凝固成一体以起到支护的作用。
在一些碎石、砂石、软岩的地质环境中,其内部缝隙细小,此时通过注浆锚杆向锚孔内注浆的方式会使得浆液在锚孔周围的扩散范围小,也就是锚杆对周围岩土的凝固范围小,此时锚杆的支护效果显然也会降低;或者对一些承重要求较高的重力锚,不仅需要较大的锚杆直接(集束锚杆),还需要凝聚的较大范围的围岩。对此目前常用的方式是在注浆前先接入高压水,通过水压裂锚孔周围的缝隙,然后再进行注浆,此时由于缝隙扩大,浆液能够进入到更多的区域,也就起到了更好的支护效果;另外水压裂的方式还能起到泄压的作用,适合深井支护。这种方式虽然使用起来很简单,技术相对成熟,但是残留在锚孔、裂缝内的水会直接稀释浆液,造成浆液性能下降,也就会影响支护效果。
对此,发明人设计了一种爆炸压裂式注浆锚杆,其通过火药爆炸时产生的高压气体直接压裂、扩展裂缝,从而增加锚杆的凝固区域。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明所要解决的技术问题是提供一种爆炸压裂式注浆锚杆。
为实现上述目的,本发明提供了一种爆炸压裂式注浆锚杆,包括内杆、中间杆、外杆,所述外杆相对圆周转动地套装在中间杆外,中间杆可相对圆周转动地套装在内杆外;所述外杆上设置有安装槽,安装槽内安装有火药盒,火药盒内部分别设置有火药槽、动力槽,所述动力槽与火药槽之间通过孔板分割,孔板安装在火药槽顶部且孔板上设置有数个贯穿的板孔;
动力槽内卡合、可滑动、密封地安装有压裂板,压裂板上安装有压裂头,压裂头、压裂板上设置有贯穿的注气孔,注气孔用于将动力槽内的高压气流引出火药盒,从而将高压气流引入锚孔周围的围岩;所述火药槽内填充有火药,且火药覆盖在点火针外,点火针的两端分别与不同的点火导线一端电连接,点火导线的另一端穿过线管后与接头电连接。
优选地,内杆位于中间杆的两端处分别套装固定有第一卡环、第二卡环,所述第一卡环、第二卡环分别与中间杆的两端贴紧从而在轴向上相对固定中间杆。
优选地,火药盒内部还分别设置有过浆槽、连通槽,所述过浆槽通过连通槽与动力槽连通,所述过浆槽位于连通槽的上方处安装有过浆隔环,所述过浆槽位于过浆隔环上方的部分与密封环的密封座装配固定,密封环上还设置有密封腔,所述密封环设置有密封环的部分具有弹性。
优选地,密封环上还设置有缺口,所述缺口设置在密封腔远离过浆槽一端的侧壁上,密封腔内还安装有针罩,针罩内侧安装有针头,针头正对缺槽,针罩也具有弹性,针头可刺向缺槽处的密封环。
优选地,所述火药盒远离中间杆的一端上安装有端板,端板与密封环对应处设置有第一端板槽,端板与动力槽对应处设置有数个贯穿的保持孔;所述第一端板槽用于使密封环穿出;所述保持孔与压裂头可轴向滑动装配。
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