[发明专利]煤矿用自钻进注射式锚管锚固装置及方法

权利要求书

1.煤矿用自钻进注射式锚管锚固装置，其特征在于：包括锚管、一次性钻头、托盘、螺母、锚固剂A料注浆组件、锚固剂B料注浆组件和浆料混合三通接头，一次性钻头同轴线安装在锚管前端部，一次性钻头和锚管伸入到钻孔内，锚管后端伸出钻孔，托盘套在锚管上，螺母螺纹连接在锚管后端部，螺母后端与托盘前端压接，一次性钻头和锚管内部开设有前后通透的注浆中心通道，浆料混合三通接头具有一个出口端和两个进口端，浆料混合三通接头的出口端与锚管后端口连接，浆料混合三通接头的两个进口端分别与锚固剂A料注浆组件和锚固剂B料注浆组件的出料口连接。

2.根据权利要求1所述的煤矿用自钻进注射式锚管锚固装置，其特征在于：一次性钻头后端伸入并螺纹连接在锚管前端口内；锚管后端部在外螺纹的后侧为第一外六棱结构。

3.根据权利要求2所述的煤矿用自钻进注射式锚管锚固装置，其特征在于：浆料混合三通接头包括第一进料管、第二进料管和出料管，第一进料管的出口端、第二进料管的出口端和出料管的进口端连接形成Y型结构，第一进料管出口端和第二进料管关于出料管中心线对称，第一进料管出口端和第二进料管的夹角为锐角，出料管的进口端内部设有第一孔板，第一孔板上设有若干个第一过料孔，第一进料管出口端和第二进料管的出口端的连接处设有与第一孔板垂直并连接的第二孔板，第二孔板上设有若干个第二过料孔，出料管的出料端伸入并螺纹连接在锚管后端口内；与第一进料管连通的第一过料孔的中心线平行于第一进料管的中心线，与第二进料管连通的第一过料孔的中心线平行于第二进料管的中心线。

4.根据权利要求3所述的煤矿用自钻进注射式锚管锚固装置，其特征在于：锚固剂A料注浆组件包括锚固剂A料桶和A料注浆泵，锚固剂A料桶通过A料注入管与浆料混合三通接头的第一进料管的进料口连接，A料注浆泵设置在A料注入管上。

5.根据权利要求4所述的煤矿用自钻进注射式锚管锚固装置，其特征在于：锚固剂B料注浆组件包括锚固剂B料桶和B料注浆泵，锚固剂B料桶通过B料注入管与浆料混合三通接头的第二进料管的进料口连接，B料注浆泵设置在B料注入管上。

6.采用如权利要求5所述的煤矿用自钻进注射式锚管锚固装置的锚固方法，其特征在于：包括以下步骤，

（1）使用锚杆钻机或掘锚钻臂，以锚管和一次性钻头作为钻进工具对煤岩层进行钻孔；

（2）锚管钻进完成后，将浆料混合三通接头的出料管与锚管后端口连接，锚固剂A料注浆组件的A料注入管出料口与第一进料管的进料口连接，锚固剂B料注浆组件的B料注入管出料口与第二进料管的进料口连接；

（3）启动锚固剂A料注浆组件的A料注浆泵和锚固剂B料注浆组件的B料注浆泵，A料注浆泵将锚固剂A料桶内的A料注入到钻孔底部，B料注浆泵将锚固剂B料桶内的B料注入到钻孔底部，待锚固剂注入量达到设定量后停止A料注浆泵和B料注浆泵；

（4）将浆料混合三通接头的出料管从锚管后端口内拧下；

（5）使用锚杆钻机或掘锚钻臂，驱动锚管旋转，锚管和钻头在旋转过程中使锚固剂A、B料混合均匀产生化学反应后、锚固剂将一次性钻头和锚管的锚固段粘接到钻孔内壁；

（6）等待锚固剂充分凝固后，将螺母拧紧到设计扭矩，螺母压紧托盘，托盘压紧钻孔孔口处的巷道壁，施加锚固预紧力，完成锚固施工作业。

7.根据权利要求6所述的煤矿用自钻进注射式锚管锚固装置的锚固方法，其特征在于：步骤（1）的具体过程为：钻进前中将托盘、螺母先安装锚管上，使用第一花键转换器与钻机或钻臂的旋转机构连接，对锚管施加扭矩，完成锚管钻进的施工；第一花键转换器的一端为连接钻机或钻臂旋转机构的第二外六棱结构，第一花键转换器的另一端内孔的孔壁设置第一花键内齿，锚管后端部的第一外六棱结构插接到第一花键转换器内孔与第一花键内齿啮合传递扭矩。