[实用新型]锚固孔钻孔扩孔一体式施工装置

说明书

锚固孔钻孔扩孔一体式施工装置，包括钻机、钻杆、钻扩孔杆、钻孔刀具和扩孔刀具，钻扩孔杆的后端外圆周设置有外连接螺纹，钻杆后端安装在钻机上，钻扩孔杆后端插入到钻杆前端内部并与钻杆螺纹连接，钻扩孔杆前端同轴向开设有前端敞口且呈圆柱形的高压水腔，钻扩孔杆内沿中心线方向开设有注水孔，注水孔的前端与高压水腔连通，钻孔刀具的后端滑动连接在高压水腔内，扩孔刀具沿钻扩孔杆的前端面的圆周方向均匀设置有若干个，扩孔刀具的前部内侧与扩孔刀具的圆锥表面顶压配合。本实用新型采用调节水压的方式分别进行钻孔和扩孔的作业，钻扩和扩孔动力来源统一，实现边钻边扩的优点，大大提高了锚杆锚固的牢靠性，确保工人在井下作业的安全性。

技术领域

本实用新型属于巷道支护技术领域，具体涉及一种锚固孔钻孔扩孔一体式施工装置。

背景技术

锚杆用于井下巷道支护具有结构简单、施工方便、适应性强等特点。由此近年来锚杆支护已经成为巷道支护的主要方式，但是在锚杆支护的工程应用中锚杆的失效形式主要是支护过程以及锚固过程中遇到孔壁上粘附的煤灰或破碎松软的围岩等时锚杆与孔壁之间的滑移失稳。经试验并研究，对锚固孔的孔底进行扩孔是解决锚杆滑移失稳问题的手段之一，这样可使锚杆通过注入的锚固剂与锚固孔孔壁锚固牢靠，但目前尚未有专门对锚固孔在钻孔的同时对孔底进行扩孔的施工方法。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种锚固孔钻孔扩孔一体式施工装置，其利用改变液压动力和利用扩孔机械的特性完成锚杆钻孔扩孔操作，扩出的孔为圆锥孔，改变了锚杆在一般圆柱孔内受力较弱的状态，增加了锚杆的锚固力，有效的解决了锚杆与围岩的滑移失稳问题，对井下安全作业有重要意义。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：锚固孔钻孔扩孔一体式施工装置，包括钻机、钻杆、钻扩孔杆、钻孔刀具和扩孔刀具，钻杆和钻扩孔杆的中心线均沿前后方向设置，钻扩孔杆的后端外圆周设置有外连接螺纹，钻杆后端安装在钻机上，钻扩孔杆后端插入到钻杆前端内部并与钻杆螺纹连接，钻扩孔杆前端同轴向开设有前端敞口且呈圆柱形的高压水腔，钻扩孔杆内沿中心线方向开设有注水孔，注水孔的前端与高压水腔连通，钻孔刀具的后端滑动连接在高压水腔内，扩孔刀具沿钻扩孔杆的前端面的圆周方向均匀设置有若干个，扩孔刀具的前部内侧与扩孔刀具的圆锥表面顶压配合。

钻孔刀具的外形为前粗后细呈圆锥形结构，钻孔刀具前端面及前端部外圆周面上均设置有若干个第一金刚石刀头，钻孔刀具内部沿垂直方向设置有通水孔，钻孔刀具后端设置有滑动连接在高压水腔内壁的滑座，高压水腔内壁沿轴向方向设置有花键槽，滑座外圆周均匀设置有与花键槽滑动配合的花键，高压水腔内壁的前部固定设置有限定滑座位置的环形挡圈。

扩孔刀具的内侧面、前端边沿和外侧面均设置有若干个第二金刚石刀头，每个扩孔刀具的前端均通过销轴铰接在钻扩孔杆前端，销轴平行于钻扩孔杆的切线方向，扩孔刀具的后端内侧设置有位于扩孔刀具和钻孔刀具之间的凸块，凸块后侧与环形挡圈之间设置有拉伸弹簧，在拉伸弹簧的作用下，以销轴的铰接点，凸块内侧与钻孔刀具的圆锥面顶压配合。

采用上述技术方案，本实用新型进行钻孔和扩孔的具体过程包括以下步骤：

（1）在巷道内规划的待支护区域确定钻锚固孔的位置；

（2）将钻机、钻杆、高压水管和一体式钻孔扩孔装置组装或连接；

（3）操控一体式钻孔扩孔装置对确定的锚固孔位置进行钻孔，钻孔达到设定深度后停止钻孔，对锚固孔的孔底进行扩孔；

（4）扩孔完成后，从锚固孔内退出一体式钻孔扩孔装置，完成钻孔和扩孔作业。

步骤（2）的具体过程为：将钻杆的后端安装到钻机的动力输出端上，把高压水管通过高压旋转密封接头与钻杆的后端连接，将钻扩孔杆的后端插到钻杆前端内部与钻杆同轴向螺纹连接为一体。