【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锚固，尤其涉及一种用于煤矿软岩巷道的锚索锚固装置及方法。
技术介绍
1、锚索是一种用于加固和支撑矿道结构的锚固装置，锚索锚固装置一般由端头的导向块、中部的若干根钢索、沿钢索直线排列的若干个束线环和尾部的垫板组成，一般在矿道内安装锚索的步骤为，通过外部的递送机构将导向块和钢索置入锚固孔内，然后进行两次水泥浆的灌注，最终在水泥浆灌注后通过张拉机构对钢索进行预紧张拉，以增强煤矿巷道的结构强度。
2、由于软岩巷道由含水量较高的岩层组成，因此软岩巷道相较于硬岩更加松软，从而导致软岩巷道内部易发生形变，这就导致导向块在进入锚固孔后，锚固孔的内部容易发生形变，从而导致导向块在锚固孔内的行进受到阻挡，而钢索在遇到较大阻力时，容易发生弯曲，一旦钢索发生弯曲，就会导致钢索本身的张紧力降低，进而影响锚索张拉后的稳定性。
技术实现思路
1、为了克服钢索在遇到较大阻力时发生弯曲，导致钢索本身的张紧力降低，进而影响锚索张拉后的稳定性的缺点，本专利技术提供了一种用于煤矿软岩巷道的锚索锚固装置及方法。
2、本专利技术的技术方案为：一种用于煤矿软岩巷道的锚索锚固装置，包括有垫板，所述垫板可拆卸连接于矿道壁上，所述垫板通过锚具夹片安装有周向均匀分布的钢索，周向均匀分布的所述钢索共同固接有直线阵列分布的束线环，周向均匀分布的所述钢索共同固接有导向块，所述导向块内设置有腔体，所述腔体内滑动连接有滑块，所述垫板设置有直线阵列分布的金属管，相邻所述金属管之间螺纹连接，靠近所述垫板处的所述
3、更进一步的是，所述导向块的内壁滑动连接有对称分布的滑动杆，所述滑动杆与所述导向块之间固接有弹性件，所述滑动杆与相邻所述转动板限位配合，所述导向块内靠近相邻所述金属管的位置滑动连接有对称分布的限位板，所述限位板与所述导向块之间固接有弹性件，所述限位板与相邻所述滑动杆限位配合，靠近所述导向块处的所述金属管设置有对称分布的限位孔洞，所述限位孔洞与相邻所述限位板限位配合。
4、更进一步的是，对称分布的所述限位板的背向侧均固接有阻力板，所述阻力板嵌入在所述导向块内。
5、更进一步的是，靠近所述导向块处的所述金属管内固接并连通有注浆管道，所述注浆管道与矿道壁的锚固孔连通，靠近所述导向块处的所述金属管内滑动连接有与所述注浆管道封堵配合的滑动架，所述滑动架和相邻所述金属管之间固接有弹性件。
6、更进一步的是，还包括有周向均匀且直线阵列分布的封堵板，周向均匀分布的所述封堵板均滑动连接于相邻所述束线环内，所述封堵板与相邻所述束线环之间固接有弹性件，所述封堵板与相邻所述金属管挤压配合。
7、更进一步的是，所述束线环内设置有周向均匀分布的通孔，所述束线环的通孔位于相邻所述封堵板靠近所述垫板的一侧，所述束线环的通孔内滑动连接有阻力杆，所述阻力杆与相邻所述束线环之间固接有弹性件。
8、更进一步的是，还包括有支架，所述支架设置于所述垫板的一侧，所述支架上固接有壳体，所述壳体与外部水泥泵连通，所述壳体被相邻所述金属管贯穿，所述金属管上设置有直线阵列分布且均与所述壳体连通的单向孔洞，所述金属管内靠近所述壳体的一端设置有单向阀，所述金属管的单向孔洞内设置有单向阀，所述支架上固接有对称分布的电机，所述电机的输出轴固接有递送轮，对称分布的所述递送轮均与相邻所述金属管传动配合。
9、更进一步的是，所述垫板靠近所述导向块的一侧固接有第一液囊和第二液囊，所述第一液囊与所述第二液囊之间通过导管连通，所述第一液囊的外径大于锚固孔的直径。
10、更进一步的是，所述垫板上设置有观测孔洞，所述观测孔洞位于所述第一液囊与所述第二液囊之间，且所述观测孔洞位于所述第一液囊的上侧。
11、更进一步的是，一种用于煤矿软岩巷道的锚索锚固方法，基于上述的一种用于煤矿软岩巷道的锚索锚固装置，具体步骤如下：
12、步骤1：电机的输出轴带动相邻递送轮转动，对金属管进行递送，通过金属管带动导向块移动并穿入至锚固孔内，导向块通过钢索带动其上零件移动；
13、步骤2：通过外部水泥泵将水泥浆注入至金属管，水泥浆沿着金属管进入腔体并推动滑块移动，使转动板与导向块失去接触，转动板转动展开，然后导向块和滑块之间产生间隙，水泥浆通过间隙排出并对锚固孔内进行一次注浆；
14、步骤3：转动板移动使滑动杆的弹性件逐渐压缩，滑动杆移动并逐渐与相邻限位板失去限位，使得限位板的弹性件弹出，使得对称分布的限位板背向移动，限位板带动相邻阻力板移动；
15、步骤4：限位板移动至与相邻限位孔洞失去限位，逐渐将金属管抽出锚固孔，金属管在移动的过程中对锚固孔进行二次注浆；
16、步骤5：注浆完毕后抽出金属管，金属管移动至与相邻周向分布的封堵板失去接触后，封堵板的弹性件弹出并带动其移动，周向均匀分布的封堵板将束线环中部的孔洞进行封堵，水泥浆挤压周向均匀分布的阻力杆并使其均向远离金属管轴心的方向移动；
17、步骤6：在对锚固孔进行注浆的过程中，第一液囊和第二液囊贴紧锚固孔周围，当水泥流动并挤压第一液囊时，第一液囊受压收缩并通过导管将其内部液体注入至第二液囊内，使第二液囊膨胀；
18、步骤7：当锚固孔内的水泥浆填满后，水泥浆沿着上侧的观测孔洞溢出，此时关闭外部水泥泵，通过电机的输出轴转动带动相邻递送轮转动，取出所有的金属管并进行拆分并收集，通过外部张拉设备对钢索进行预紧张拉，随后重复上述步骤对矿道其他位置进行锚索锚固。
19、有益效果：1、本专利技术通过硬性的金属管带动导向块移动，在导向块带动钢索移动的过程中，避免软岩巷道内发生形变时，导向块受阻挡导致移动轨迹发生变化，进而导致钢索的弯曲并对锚固效果产生影响；
20、2、本专利技术通过转动板的转动增加其与水泥浆之间的接触面积增大，从而增加滑块与水泥浆之间的阻力，避免在后续对钢索进行预紧张拉时导向块和滑块产生较大的位移量，从而影响锚固的效果；
21、3、本专利技术通过将阻力杆插入至水泥浆内，增加束线环与水泥浆之间的阻力，从而增加钢索的稳定性，减少软岩巷道发生形变时对钢索挤压产生的影响；
22、4、本专利技术通过第一液囊和第二液囊对锚固孔进行密封，防止水泥浆自锚固孔底部流出时操作人员停止注浆，但锚固孔的上侧还未被水泥浆填满，从而导致锚固孔内存在缝隙，进而影响锚固的效果。
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1.一种用于煤矿软岩巷道的锚索锚固装置，包括有垫板(101)，所述垫板(101)可拆卸连接于矿道壁上，所述垫板(101)通过锚具夹片安装有周向均匀分布的钢索(102)，周向均匀分布的所述钢索(102)共同固接有直线阵列分布的束线环(103)，周向均匀分布的所述钢索(102)共同固接有导向块(104)，所述导向块(104)内设置有腔体(1041)，其特征是，还包括有滑块(105)，所述滑块(105)滑动连接于所述腔体(1041)内，所述垫板(101)设置有直线阵列分布的金属管(106)，相邻所述金属管(106)之间螺纹连接，靠近所述垫板(101)处的所述金属管(106)与外部水泥泵连通，所述金属管(106)和所述垫板(101)滑动配合，直线阵列分布的所述金属管(106)分别贯穿相邻所述束线环(103)，所述腔体(1041)与相邻所述金属管(106)连通，所述束线环(103)和所述导向块(104)分别与相邻所述金属管(106)滑动连接，所述滑块(105)转动连接有对称分布且均穿入所述导向块(104)内壁的转动板(107)，所述转动板(107)与所述滑块(105)之间固接有扭簧。>
2.根据权利要求1所述的一种用于煤矿软岩巷道的锚索锚固装置，其特征在于：所述导向块(104)的内壁滑动连接有对称分布的滑动杆(2)，所述滑动杆(2)与所述导向块(104)之间固接有弹性件，所述滑动杆(2)与相邻所述转动板(107)限位配合，所述导向块(104)内靠近相邻所述金属管(106)的位置滑动连接有对称分布的限位板(201)，所述限位板(201)与所述导向块(104)之间固接有弹性件，所述限位板(201)与相邻所述滑动杆(2)限位配合，靠近所述导向块(104)处的所述金属管(106)设置有对称分布的限位孔洞(202)，所述限位孔洞(202)与相邻所述限位板(201)限位配合。
3.根据权利要求2所述的一种用于煤矿软岩巷道的锚索锚固装置，其特征在于：对称分布的所述限位板(201)的背向侧均固接有阻力板(3)，所述阻力板(3)嵌入在所述导向块(104)内。
4.根据权利要求3所述的一种用于煤矿软岩巷道的锚索锚固装置，其特征在于：靠近所述导向块(104)处的所述金属管(106)内固接并连通有注浆管道(4)，所述注浆管道(4)与矿道壁的锚固孔连通，靠近所述导向块(104)处的所述金属管(106)内滑动连接有与所述注浆管道(4)封堵配合的滑动架(401)，所述滑动架(401)和相邻所述金属管(106)之间固接有弹性件。
5.根据权利要求4所述的一种用于煤矿软岩巷道的锚索锚固装置，其特征在于：还包括有周向均匀且直线阵列分布的封堵板(5)，周向均匀分布的所述封堵板(5)均滑动连接于相邻所述束线环(103)内，所述封堵板(5)与相邻所述束线环(103)之间固接有弹性件，所述封堵板(5)与相邻所述金属管(106)挤压配合。
6.根据权利要求5所述的一种用于煤矿软岩巷道的锚索锚固装置，其特征在于：所述束线环(103)内设置有周向均匀分布的通孔，所述束线环(103)的通孔位于相邻所述封堵板(5)靠近所述垫板(101)的一侧，所述束线环(103)的通孔内滑动连接有阻力杆(6)，所述阻力杆(6)与相邻所述束线环(103)之间固接有弹性件。
7.根据权利要求6所述的一种用于煤矿软岩巷道的锚索锚固装置，其特征在于：还包括有支架(7)，所述支架(7)设置于所述垫板(101)的一侧，所述支架(7)上固接有壳体(701)，所述壳体(701)与外部水泥泵连通，所述壳体(701)被相邻所述金属管(106)贯穿，所述金属管(106)上设置有直线阵列分布且均与所述壳体(701)连通的单向孔洞，所述金属管(106)内靠近所述壳体(701)的一端设置有单向阀，所述金属管(106)的单向孔洞内设置有单向阀，所述支架(7)上固接有对称分布的电机(702)，所述电机(702)的输出轴固接有递送轮(703)，对称分布的所述递送轮(703)均与相邻所述金属管(106)传动配合。
8.根据权利要求7所述的一种用于煤矿软岩巷道的锚索锚固装置，其特征在于：所述垫板(101)靠近所述导向块(104)的一侧固接有第一液囊(8)和第二液囊(801)，所述第一液囊(8)与所述第二液囊(801)之间通过导管连通，所述第一液囊(8)的外径大于锚固孔的直径。
9.根据权利要求8所述的一种用于煤矿软岩巷道的锚索锚固装置，其特征在于：所述垫板(101)上设置有观测孔洞(9)，所述观测孔洞(9)位于所述第一液囊(8)与所述第二液囊(801)之间，且所述观测孔洞(9)位于所述第一液囊(8)的上侧。
10.一种用于煤矿软岩巷...
【技术特征摘要】
1.一种用于煤矿软岩巷道的锚索锚固装置，包括有垫板(101)，所述垫板(101)可拆卸连接于矿道壁上，所述垫板(101)通过锚具夹片安装有周向均匀分布的钢索(102)，周向均匀分布的所述钢索(102)共同固接有直线阵列分布的束线环(103)，周向均匀分布的所述钢索(102)共同固接有导向块(104)，所述导向块(104)内设置有腔体(1041)，其特征是，还包括有滑块(105)，所述滑块(105)滑动连接于所述腔体(1041)内，所述垫板(101)设置有直线阵列分布的金属管(106)，相邻所述金属管(106)之间螺纹连接，靠近所述垫板(101)处的所述金属管(106)与外部水泥泵连通，所述金属管(106)和所述垫板(101)滑动配合，直线阵列分布的所述金属管(106)分别贯穿相邻所述束线环(103)，所述腔体(1041)与相邻所述金属管(106)连通，所述束线环(103)和所述导向块(104)分别与相邻所述金属管(106)滑动连接，所述滑块(105)转动连接有对称分布且均穿入所述导向块(104)内壁的转动板(107)，所述转动板(107)与所述滑块(105)之间固接有扭簧。
2.根据权利要求1所述的一种用于煤矿软岩巷道的锚索锚固装置，其特征在于：所述导向块(104)的内壁滑动连接有对称分布的滑动杆(2)，所述滑动杆(2)与所述导向块(104)之间固接有弹性件，所述滑动杆(2)与相邻所述转动板(107)限位配合，所述导向块(104)内靠近相邻所述金属管(106)的位置滑动连接有对称分布的限位板(201)，所述限位板(201)与所述导向块(104)之间固接有弹性件，所述限位板(201)与相邻所述滑动杆(2)限位配合，靠近所述导向块(104)处的所述金属管(106)设置有对称分布的限位孔洞(202)，所述限位孔洞(202)与相邻所述限位板(201)限位配合。
3.根据权利要求2所述的一种用于煤矿软岩巷道的锚索锚固装置，其特征在于：对称分布的所述限位板(201)的背向侧均固接有阻力板(3)，所述阻力板(3)嵌入在所述导向块(104)内。
4.根据权利要求3所述的一种用于煤矿软岩巷道的锚索锚固装置，其特征在于：靠近所述导向块(104)处的所述金属管(106)内固接并连通有注浆管道(4)，所述注浆管道(4)与矿道壁的锚固孔连通，靠近所述导向块(104)处的所述金属管(106)内滑动连接有与...
【专利技术属性】
技术研发人员：李春平，张勇，杜华，孙毅，何晓青，梁志荣，李传昊，凌仁忠，冯波，李志民，
申请(专利权)人：内蒙古上海庙矿业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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