一种锚杆孔孔底正楔形扩孔装置的制作方法

1.本实用新型涉及锚杆支护领域，尤其涉及一种锚杆孔孔底正楔形扩孔装置。


背景技术：

2.锚杆支护作为一种主动支护，可充分利用围岩的自承能力将施载体变为承载体，阻碍围岩的变形，与传统被动支护形式相比具有明显的优势，但是由于锚杆与锚杆孔之间的摩擦力有限，对于松软岩体巷道采用锚杆支护难以达到理想的锚固效果。因此，有必要对其进行改进以满足松软岩体的支护需求。
3.申请号为cn201520220428.7的中国专利提供了一种锚杆孔孔底倒楔形扩孔装置，包括壳体、刀具、推杆、推杆帽、销轴和壳体帽，在进行扩孔时，将本装置与钻杆进行连接，在钻杆转动的同时通过钻机施加钻杆轴向力，进而推杆压缩弹簧推出刀具，使刀具与壳体呈正“v”字结构，刀具随钻杆一起转动并不断切割围岩，最终会形成一倒楔形的腔体。该装置的缺陷是不用于正楔形的扩孔。


技术实现要素：

4.本实用新型目的是针对上述问题，提供一种锚杆孔孔底正楔形扩孔装置，用于扩出正楔形的锚杆孔，最终改变松软岩体对锚杆的支护阻力，提高锚固定效果。
5.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
6.一种锚杆孔孔底正楔形扩孔装置，包括管体、刀具、导杆、弹簧；所述管体中部设置有用于放置刀具的刀具槽，刀具槽的长度方向与管体的长度方向相一致，刀具槽顶部设置有销轴导向槽，销轴导向槽贯穿管体前后端壁且销轴导向槽的长度方向与刀具槽的长度方向相一致，所述刀具顶端通过设置在销轴导向槽内的固定销轴相连接，所述固定销轴可在销轴导向槽内纵向移动；所述管体顶端设置有纵向连接孔，纵向连接孔底端与刀具槽相连通，纵向连接孔内插接有导杆，导杆底端与固定销轴相抵接，导杆中部设置有第一限位凸起，纵向连接孔底端内侧设置有第二限位凸起，第一限位凸起与第二限位凸起之间设置有弹簧，弹簧套接在导杆外侧。
7.进一步的，所述刀具槽底端边缘呈斜面状设置以利于刀具底端受力后脱出刀具槽。
8.进一步的，所述管体底端设置有用于与钻杆端头相连接的连接接头。
9.进一步的，所述管体顶端螺纹连接有杆体螺母，杆体螺母套接在导杆外侧且杆体螺母位于第一限位凸起上方。
10.进一步的，所述刀具底端呈圆弧状设置，刀具外侧等间距设置有梯形状截割齿。
11.进一步的，所述导杆底端呈尖锐状，导杆顶端固定连接有顶套。
12.与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：
13.本实用新型在进行使用时，首先进行钻取锚杆孔，然后将管体底端与钻杆的一端相连接，将该孔底扩孔装置连同钻杆插入到锚杆孔中，在转动的同时，钻机对钻杆施加一定
的推力，孔底扩孔装置随着钻杆转动着向锚杆孔内部移动，当导杆顶端顶住孔底部后，导杆下端顶住固定销轴，固定销轴连同刀具定位不动，管体继续向上移动，刀具槽底端向上顶出刀具；同时刀具随着管体转动，进而切割煤岩体，逐渐在钻孔的底部扩出一个正楔形的腔体；使用压缩空气将钻渣排出后，在钻孔以及正楔形的腔体内填充锚固剂并插入锚杆，待锚固剂凝固后即可实现对岩体的支护操作；其操作简单、方便快捷，有效提高了锚杆对岩体的支护效果，满足了松软岩体巷道的支护需求。
14.此处需要说明的是，相对于背景技术提及的锚杆孔孔底倒楔形扩孔装置，本实用新型的装置进行扩孔且在填充锚固剂后，锚固剂在扩孔处凝固，形成一个小头向内、大头朝外的锚固块，锚固块的大面与锚杆受力方向相背，当锚杆受力时，松软岩体对通过锚固块对锚杆施加锚杆支护阻力，该锚杆支护阻力作用于锚固块的大头处，受力面积大，对锚杆施加的支护阻力相应较大，锚固效果好。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型的结构示意图；
17.图2为管体的剖视结构图；
18.图3为本实用新型的使用效果图。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
20.如图1、图2、图3所示，本实施例公开了一种锚杆孔孔底正楔形扩孔装置，包括管体1、刀具2、导杆4、弹簧5；所述管体1底端设置有用于与钻杆端头相连接的连接接头102，管体1中部设置有用于放置刀具2的刀具槽101，刀具槽101的长度方向与管体1的长度方向相一致，刀具槽101顶部设置有销轴导向槽104，销轴导向槽104与刀具槽101相连通，销轴导向槽101贯穿管体1前后端壁且销轴导向槽104的长度方向与刀具槽101的长度方向相一致，所述刀具2顶端通过设置在销轴导向槽104内的固定销轴3相连接，所述刀具槽101底端边缘呈斜面状设置以利于刀具2底端受力后脱出刀具槽101；所述固定销轴3可在销轴导向槽104内纵向移动；所述管体1顶端中心位置设置有纵向连接孔105，纵向连接孔105底端与刀具槽相连通，纵向连接孔105内
21.插接有导杆4，导杆4底端与固定销轴3相抵接，导杆4中部设置有第一限位凸起401，纵向连接孔105底端内侧设置有第二限位凸起103，第一限位凸起401与第二限位凸起103之间设置有弹簧5，弹簧5套接在导杆4外侧；导杆4顶端固定连接有顶套7。所述管体1顶
端螺纹连接有杆体螺母6，杆体螺母6套接在导杆4外侧且杆体螺母6位于第一限位凸起401上方。
22.连接接头102两侧设置有安装缺口1021，方便用扳手将扩孔装置连接接头插入钻杆内，并卡住钻杆与其连接固定。
23.刀具2长153mm、厚8mm、宽20mm，刀具外侧面上设置有梯形状截割齿201，其结构能保证扩孔的质量，刀具深5mm、刀具角度为112度，刀具末端呈弧面形，以方便与刀具槽底端抵接后脱出刀具槽。
24.所述弹簧长60mm、中经φ16mm、弹簧直径φ2.2mm、有效圈数8圈，弹簧的刚度能保证正常压缩变形并能恢复原状。
25.导杆长度161mm，下端为锥体，用于顶刀具以及固定销轴，导杆底端可以设置为与固定销轴相连接，方便刀具在完成切割操作后回复原位。
26.顶套直径φ26mm、厚度10mm，中间圆孔φ13mm并开焊接坡口与导杆进行焊接连成一体，受力后顶住孔底起到固定的作用。
27.杆体螺母材质采用连铸球铁，使导杆不容易磨损。
28.利用扩孔装置进行支护操作时，按照以下步骤方法进行。
29.第一步，钻孔：将钻头与钻杆连接，将钻杆另一端插入钻机内，启动钻机在预定位置进行钻孔，打钻过程中从钻杆向钻杆内通水，进行降尘排渣，待钻杆将近完全进入钻孔8中预定位置时停止钻进，拔出钻杆，完成钻孔工作。
30.第二步，扩孔：将扩孔装置中的顶套插入钻孔8内，再将管体1底端的连接接头与钻杆9的一端相连接，将钻杆9另一端插入钻机内；启动钻机，管体将随钻杆一起转动，在转动的同时，钻机对钻杆9施加一定的推力，此时管体1受力的作用底部推进，顶套顶住钻孔8底部后，导杆4下端顶住固定销轴以及刀具尾部，管体通过销轴导向槽、弹簧继续向上移动，刀具与刀具槽底端相接触后将刀具顶出；刀具随着管体转动，进而切割煤岩体，逐渐在钻孔的底部扩出一个正楔形的腔体。
31.第三步，锚固：扩孔完成后，取出钻杆和扩孔装置；利用井下压缩空气，将钻孔中的水和钻渣排出，然后将锚固剂放入钻孔中，然后用锚杆将锚固剂推入钻孔的底部，将锚杆另一端插入钻机内，启动钻机搅拌锚固剂，搅拌1
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2分钟后停止搅拌，待锚固剂凝固达到锚固强度后，安装好托盘，并用锚杆扭矩放大器对螺母施加预紧力，即可完成锚固工作。
32.本实用新型操作简单、方便快捷，其通过锚固剂在正楔形的腔体中凝固形成一个阻碍锚杆脱出锚杆孔的正楔形块状固体，从而避免了锚杆的脱出，有效提高了锚杆对岩体的支护效果，满足了松软岩体巷道的支护需求。