[发明专利]一种提高锚杆或锚索锚固力的自动撑开装置及工作方法

说明书

本发明公开了一种提高锚杆或锚索锚固力的自动撑开装置及工作方法，变径环套在锚固装置上并与锚固装置紧固连接，变径环由大环和小环同轴固定组成，大环的内径与小环的内径相同，大环的外径大于小环的外径；正六边形螺母滑动地套在锚固装置上，连接杆和撑开片的数量均为六个，每个撑开片均由叶片和焊接片以合页结构连接组成，六个撑开片的焊接片分别与正六边形螺母的六个表面焊接固定，六个撑开片的叶片分别与六个连接杆的一端铰接，六个连接杆的另一端通过铰接连接座分别与变径环的大环铰接。本发明能有效保证锚固剂在钻孔内均匀分布同时防止锚固剂从钻孔内流出，从而能提高锚杆或锚索的承载能力，有效控制围岩变形，减少二次支护的情况发生。

技术领域

本发明涉及一种锚杆或锚索用自动撑开装置，具体是一种提高锚杆或锚索锚固力的自动撑开装置及工作方法。

背景技术

随着矿产资源的开采，各种软岩巷道的支护成为困扰矿业发展的难题。自从锚索加固技术引进之后，我国矿山领域进行了充分利用，并且有了长足的发展，提高了巷道的稳定性。但在现场施工和实地运用过程中出现了一些问题，比如在钻孔过程中，由于岩体或者煤体结构松软，钻孔易发生变形，从而造成锚索索体与钻孔直径不匹配，因此进行锚固时，锚固剂会沿着间隙向外鼓，造成锚固剂的不均匀分布，锚固效果得不到保障，一旦锚索锚固失效，难以对上覆岩层形成整体结构，造成巷道围岩不稳定，对施工造成很大影响。因此，如何改善锚索的锚固效果，提高锚索的承载能力，是本行业亟需解决的技术问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种提高锚杆或锚索锚固力的自动撑开装置及工作方法，能有效保证锚固剂在钻孔内均匀分布同时防止锚固剂从钻孔内流出，从而能提高锚杆或锚索的承载能力，有效控制围岩变形，减少二次支护的情况发生。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种提高锚杆或锚索锚固力的自动撑开装置，包括变径环、连接杆、正六边形螺母和撑开片，变径环套在锚固装置上并与锚固装置紧固连接，变径环由大环和小环同轴固定组成，大环的内径与小环的内径相同，大环的外径大于小环的外径；正六边形螺母滑动地套在锚固装置上，连接杆和撑开片的数量均为六个，每个撑开片均由叶片和焊接片以合页结构连接组成，六个撑开片的焊接片分别与正六边形螺母的六个表面焊接固定，六个撑开片的叶片分别与六个连接杆的一端铰接，六个连接杆的另一端通过铰接连接座分别与变径环的大环铰接；所述锚固装置为锚杆或锚索。

进一步，所述正六边形螺母的内径为楔形结构，其靠近变径环一侧的正六边形螺母内径大于小环的外径，远离变径环一侧的正六边形螺母内径小于小环的外径。

进一步，所述连接杆在未撑开之前，其与锚杆或锚索的轴向具有夹角。

一种提高锚杆或锚索锚固力的自动撑开装置的工作方法，具体步骤为：

A、钻设锚杆或锚索钻孔，待锚杆或锚索钻孔成型后，将锚固药卷送入钻孔底部；

B、将锚索索体或锚杆杆体的一端放入钻孔内，并将钻机与钻孔锚索索体或锚杆杆体的另一端连接，开动钻机，使锚索索体或锚杆杆体边旋转边缓慢推入钻孔内部，进而使锚固剂缓慢推入钻孔眼底；。

C、在锚索索体或锚杆杆体推进压缩过程中锚固剂受压鼓出时，锚固剂会从钻孔内部向外流出，持续当锚固剂接触到正六边形螺母时，正六边形螺母受阻力停止移动，此时锚索索体或锚杆杆体受钻机的推力继续推进，进而使固定在锚索索体或锚杆杆体上的变径环继续推进，变径环与正六边形螺母之间的间距缩小，变径环通过连接杆推动各个撑开片的叶片展开，减小叶片与钻孔内壁之间的间隙；

D、锚索索体或锚杆杆体继续推进时，变径环持续靠近正六边形螺母，变径环的小环缓慢嵌入正六边形螺母内，直至当变径环的小环外径与正六边形螺母内径完全贴合后，此时叶片的展开度达到最大，正六边形螺母与锚索索体或锚杆杆体同步推进，对锚固剂进一步压紧，使锚固剂均匀分布，直至锚固剂凝固；。