[发明专利]一种锚固剂快速装、搅、充一体化装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种锚固剂快速装、搅、充一体化装置及其使用方法，该装置包括主体管、固定轴、螺旋破碎器和高压风管，螺旋破碎器将锚固剂充分破碎、搅拌，解决了快速掘进巷道中新型支护结构锚固剂充填不均匀而导致的锚固力低的问题；另一方面通过高压风将锚固剂快速送入孔底，并在压力作用下快速搅拌，然后进入主体管壁与钻孔壁之间的空隙，充填速度快、密实性好，解决了用高压水推送锚固剂出现的锚固层孔隙率高、粘结效果受水影响较大、最终锚固力较低的问题；本发明中的各装置之间连接可靠、技术原理易懂、操作方法简单，对提高施工速度、改善劳动环境均有有益效果，具有很强的实用性。

技术领域

本发明涉及围岩支护技术领域，具体涉及一种锚固剂快速装、搅、充一体化装置及其使用方法。

背景技术

巷道掘进是煤炭生产一个十分重要的环节。近年来，采煤技术及装备的飞速发展要求为准备采煤工作面服务的煤巷掘进速度大幅提高，因此，巷道掘进装备和技术飞速发展。掘锚联合机组和液压锚杆钻车逐渐替代单体锚杆钻机，成为巷道掘锚服务的主要机械设备，该设备真正实现了掘锚同步，很大程度上提高了劳动效率。在掘锚联合机组掘进过程中，支护占用了整个工艺流程总时间的50％～60％，由此可见，减少一个循环作业中的支护作业时间可很大程度上提高巷道单位时间内的掘进效率。

为了减少支护作业时间，提高掘进速度，现场实践过程中提出了一种管式支护方式，替代了传统的锚杆支护，即采用常见的四分管作为支护主体装入钻孔中，然后在管内装入锚固剂，用高压水将锚固剂送入孔底，然后利用水压挤破锚固剂进入管壁与孔壁的缝隙，以此进行锚固。这种方式虽然减少了支护作业时间，但存在较多的问题：一，虽然利用高压水将锚固剂送入孔底并将锚固剂挤破，但锚固剂往往不能充分搅拌导致粘结力较低，同时包裹锚固剂的塑料包装破裂后容易将管壁与钻孔壁的间隙堵住，导致锚固剂不能完全进入，锚固段长度不能得到有效控制，最终导致锚固效果差、锚固力较低，甚至仅为设计锚固力的20％左右；二，用高压水将锚固剂送入孔底，水会参与锚固剂的搅拌凝结，在增加凝胶时间的同时，容易在锚固层中形成孔洞，导致锚固密实性差，最终导致锚固不可靠。因此，需要一种既能发挥这种支护方式的快速安装效果，又能保证锚固剂充分发挥作用、可靠锚固的装填、搅拌锚固剂的方法。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种锚固剂快速装、搅、充一体化装置及其使用方法，其能够解决快速掘进巷道新式支护中锚固剂搅拌不均匀、填充率低、锚固不可靠的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种锚固剂快速装、搅、充一体化装置，包括主体管，所述主体管内腔设有固定轴，所述固定轴包括圆柱体和固定在圆柱体前端面的锥形柱体状凸台，所述圆柱体外径与主体管内径相同并且其后端面与主体管后端面平齐设置，所述主体管靠近固定轴中间位置的管壁上环向开有若干长条形预切槽，所述固定轴前端固定有螺旋破碎器，所述螺旋破碎器最大外径与主体管内径相同，所述主体管上还开有若干环向泄风孔，所述泄风孔位于螺旋破碎器前端，所述主体管前端从后到前依次填充有封装的锚固剂和能够密实阻风的止退塞，所述锚固剂和止退塞均能够在主体管内腔滑动。

优选地，所述泄风孔距主体管后端面的距离为锚固段设计长度，锚固段设计长度同固定轴、螺旋破碎器以及止退塞三者长度之和相同。

优选地，所述预切槽长度为锚固段设计长度的三分之一，预切槽宽度为3～5mm。

优选地，所述固定轴上凸台前端外径比主体管内径小2～3mm。

优选地，所述主体管前端外壁上设有用于螺纹连接高压风管的螺纹。

优选地，所述螺旋破碎器的长度等于固定轴长度的两倍。

优选地，所述止退塞为采用橡胶材料制作的圆柱体，所述止退塞直径大于主体管内径1～2mm。

本发明还提供一种上述锚固剂快速装、搅、充一体化装置的使用方法，具体包括以下步骤：