一种锚固剂装填装置及煤矿井下锚固设备

摘要

本发明公开一种锚固剂装填装置及煤矿井下锚固设备，属于煤矿井下顶板维护技术领域。该锚固剂装填装置包括：导向导管、滑动连接于导向导管内的喷药导管以及驱动所述喷药导管滑动的驱动油缸；所述喷药导管的第一端连接喷药装置，所述喷药导管的第二端可在所述驱动油缸的驱动下穿出所述导向导管并伸入至钻孔内；所述导向导管靠近所述喷药导管第二端的端部设置转动挡板，所述转动挡板在关闭所述导向导管的第一位置和打开所述导向导管的第二位置之间转换。本发明解决了现有锚固设备的锚固剂装填效果不好且钻孔内煤泥混合物易进入锚固剂装填装置的问题。

说明书

技术领域

本发明属于煤矿井下维护技术领域，具体公开了一种锚固剂装填装置及煤矿井下锚固设备。

背景技术

矿山顶板维护作为巷道掘进中重要的工艺规程，在安全开采和掘进技术领域具有巨大的意义，锚杆支护是我国煤矿顶板维护的主要支护形式。

当前，巷道支护主要采用人工进行树脂锚固剂的装填，导致工作效率低，工作强度大。为了提高生产效率，越来越多工矿企业采用自动锚固设备进行锚杆支护。其中，自动锚固设备中锚固剂装填装置利用高压气体或其他驱动机构将锚固剂喷射进入钻孔的一种装置，从而使工人远离危险和恶劣的环境，提高工作效率。现有锚固设备具有锚固剂装填效果不好以及喷射导管容易受到污染的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有锚固设备的锚固剂装填效果不好且钻孔内煤泥混合物易进入锚固剂装填装置的问题。

针对上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种锚固剂装填装置，其包括：导向导管、滑动连接于导向导管内的喷药导管以及驱动所述喷药导管滑动的驱动油缸；所述喷药导管的第一端连接喷药装置，所述喷药导管的第二端可在所述驱动油缸的驱动下穿出所述导向导管并伸入至钻孔内；所述导向导管靠近所述喷药导管第二端的端部设置转动挡板，所述转动挡板在关闭所述导向导管的第一位置和打开所述导向导管的第二位置之间转换。

本发明的部分实施方式中，所述转动挡板与所述导向导管之间设置弹性复位件，所述弹性复位件用于向所述转动挡板施加作用力，使所述转动挡板处于第一位置。

本发明的部分实施方式中，所述转动挡板包括第一挡板和第二挡板，所述第一挡板通过第一销轴铰接于所述导向导管上，所述第二挡板通过第二销轴铰接于所述导向导管上；所述转动挡板位于第一位置时，所述第一挡板与所述第二挡板的板面平齐并封闭所述导向导管的管口；所述转动挡板位于第二位置时，所述第一挡板与所述第二挡板与所述导向导管的管口具有夹角。

本发明的部分实施方式中，所述导向导管的相对两侧的管壁上分别焊接第一安装板和第二安装板，所述第一挡板通过第一销轴铰接于所述第一安装板上，所述第二挡板通过第二销轴铰接于所述第二安装板上。

本发明的部分实施方式中，所述驱动油缸安装于所述导向导管上，所述喷药导管固定连接于所述驱动油缸的活塞杆上。

本发明的部分实施方式中，所述导向导管固定连接于伸缩套筒上，所述伸缩套筒的伸缩方向与所述喷药导管的滑动方向相交。

本发明的部分实施方式中，所述导向导管上还设置有钻杆推动机构，其包括：胶轮座以及可转动连接于胶轮座上的第一胶轮和第二胶轮，所述第一胶轮与第二胶轮互相平行设置。

本发明的部分实施方式中，所述胶轮座包括底板以及分别设置在底板两侧且互相平行的第一支板和第二支板，所述第一支板与所述第二支板上分别设置两个转动孔，所述第一胶轮与所述第二胶轮通过转轴转动连接于所述转动孔上。

本发明的部分实施方式中，所述第一支板与所述第二支板在连接所述第一胶轮与所述第二胶轮之间的板面上设有用于容纳钻杆的弧形槽。

本发明同时提供一种煤矿井下锚固设备，其包括上述锚固剂装填装置。

本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：

本发明提供的锚固剂装填装置利用高压气体或机械式驱动机构将锚固剂喷射进入钻孔，从而使工人远离危险和恶劣的环境，提高工作效率。钻杆钻孔时以及钻孔完毕后，转动挡板处于关闭导向导管的第一位置，避免钻孔内的煤泥水进入导向导管内部。需要喷射锚固剂时，首先通过驱动油缸将喷药导管移动至钻孔的孔口处，再通过喷药装置喷射锚固剂，锚固剂沿所述喷药导管直接进入到钻孔内，避免锚固剂滑落，锚固剂的装填效果较好。

附图说明

下面将通过附图详细描述本发明中优选实施例，将有助于理解本发明的目的和优点，其中:

图1为本发明锚固剂装填装置的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明锚固剂装填装置中转动挡板的一种具体实施方式的局部放大图；

图3为本发明锚固剂装填装置中喷药导管与驱动油缸的连接结构示意图；

图4为本发明锚固剂装填装置中钻杆推动机构与钻杆的连接结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示为本发明用于煤矿井下的锚固剂装填装置(以下简称锚固剂装填装置)的一种具体实施方式，其包括：导向导管6、滑动连接于导向导管6内的喷药导管5以及驱动所述喷药导管5滑动的驱动油缸4；所述喷药导管5的第一端连接喷药装置(图中未示出)，所述喷药导管5的第二端可在所述驱动油缸4的驱动下穿出所述导向导管6并伸入至钻孔内；所述导向导管6靠近所述喷药导管5第二端的端部设置转动挡板10，所述转动挡板10在关闭所述导向导管6的第一位置和打开所述导向导管6的第二位置之间转换。具体地，钻杆钻孔以及钻孔完毕后，所述转动挡板10处于关闭所述导向导管6的第一位置，避免钻孔内的煤泥水进入导向导管6内部；需要喷射锚固剂时，首先通过驱动油缸4将喷药导管5移动至钻孔的孔口处，再通过喷药装置喷射锚固剂，锚固剂沿所述喷药导管5直接进入到钻孔内，避免锚固剂滑落，本发明的锚固剂装填装置采用上述结构使锚固剂的装填效果较好。

具体地，所述转动挡板10与所述导向导管6之间设置弹性复位件，所述弹性复位件用于向所述转动挡板施加作用力，使所述转动挡板10处于第一位置。当初始位置或锚固剂装填完毕后，驱动油缸4带动喷药导管5移动至导向导管6内侧，此时，转动挡板10则在弹性复位件的作用下自动转动至遮挡导向导管6的位置处，避免钻孔内的煤泥水流入导向导管6内污染所述喷药导管5。

所述转动挡板10的结构不唯一；一种具体实施方式中，所述转动挡板10成型为与所述导向导管6的管口大小匹配的圆形板或方形板，其铰接连接在所述导向导管6上，这种结构形式的转动挡板10受到喷药导管5冲击时，需要较大冲击力将其打开，否则会影响锚固剂的装填。

另一种具体实施方式中，所述转动挡板10包括第一挡板10a和第二挡板10b，所述第一挡板10a通过第一销轴11铰接于所述导向导管6上，所述第二挡板10b通过第二销轴12铰接于所述导向导管6上；所述转动挡板10位于第一位置时，所述第一挡板10a与所述第二挡板10b的板面平齐且抵接，用于封闭所述导向导管6的管口；所述转动挡板10位于第二位置时，所述第一挡板10a与所述第二挡板10b与所述导向导管6的管口具有夹角。通过在导向导管6的管口设置两个挡板，两个挡板受到喷药导管5的冲击时向两侧快速打开，不影响锚固剂的装填。同时，由于挡板不需要较大的冲击力即可以打开导向导管6，避免冲击力过大导致挡板翻转至销轴的另一侧不容易复位的问题。

具体地，为了使第一挡板10a与第二挡板10b打开后快速复位，一种具体实施方式中，所述弹性复位件为分别套设于所述第一销轴11和第二销轴12上的扭簧，所述扭簧的复位力使所述第一挡板10a与所述第二挡板10b挡住所述导向导管6的管口。另一种具体实施方式中，所述第一销轴11与所述第二销轴12之间套设弹性套17，所述弹性套17的作用下，使所述第一挡板10a与所述第二挡板10b挡住所述导向导管6的管口。

具体地，所述导向导管6的相对两侧的管壁上分别焊接第一安装板13和第二安装板14，其中，所述第一安装板13与所述第二安装板14的板面互相平行，所述第一挡板10a通过第一销轴11铰接于所述第一安装板13的上表面，所述第二挡板10b通过第二销轴12铰接于所述第二安装板14的上表面上。

具体地，所述驱动油缸4安装于所述导向导管6上，所述喷药导管5固定连接于所述驱动油缸4的活塞杆4a上。更具体地，所述喷药导管5上套设管夹15，所述活塞杆4a的端部设有U形连接座16，所述管夹15与所述U形连接座16通过销轴或螺栓等紧固件连接。

一种具体实施方式中，为了实现锚固剂的自动装填，所述导向导管6固定连接于伸缩套筒上，所述伸缩套筒的伸缩方向与所述喷药导管5的滑动方向相交。更具体地，所述伸缩套筒的伸缩方向与所述喷药导管5的滑动方向垂直相交，这样，在钻孔完毕后，通过伸缩套筒的伸缩将上述导向导管6移动至钻孔位置处，例如对采空区顶部钻孔进行锚固剂装填时，通过伸缩套筒的水平伸缩将上述导向导管6移动至钻孔的下侧区域，再通过控制驱动油缸4以及喷药装置实现锚固剂的自动装填。

具体地，所述伸缩套筒通过油缸驱动，其包括由外之内的一级伸缩套筒1、二级伸缩套筒2以及三级伸缩套筒3，所述导向导管6安装于所述三级伸缩套筒3上。

为了进一步提高该装填装置的自动化程度，所述导向导管6上还设置有用于推移钻孔后钻杆A的钻杆推动机构，其包括胶轮座8以及可转动连接于胶轮座8上的第一胶轮9a和第二胶轮9b，所述第一胶轮9a与第二胶轮9b互相平行设置，钻杆A位于所述第一胶轮9a与第二胶轮9b之间，通过设置转动连接在胶轮座8上的第一胶轮9a与第二胶轮9b与钻杆A配合，使可靠地将钻杆A推走。

具体地，所述胶轮座8包括底板以及分别设置在底板两侧且互相平行的第一支板和第二支板，所述第一支板与第二支板之间设置所述第一胶轮9a与所述第二胶轮9b。所述第一胶轮9a与第二胶轮9b的轴线方向与所述钻杆A的轴线方向一致。更具体地，所述第一支板与所述第二支板上分别设置两个转动孔，所述第一胶轮9a与所述第二胶轮9b通过转轴转动连接于所述转动孔上。

更具体地，所述第一支板与所述第二支板在连接所述第一胶轮9a与所述第二胶轮9b之间的板面上设有用于容纳钻杆A的弧形槽，即所述第一支板与所述第二支板远离底板一侧端部成型为波浪形，其中波峰区域设置第一胶轮9a与第二胶轮9b，波谷区域用于容纳所述钻杆A，该弧形槽限制了所述钻杆A的位置，使钻杆A能够可靠地移动至钻孔的远侧。

本发明同时还提供一种煤矿井下锚固设备，其包括上述锚固剂装填装置，采用上述锚固设备进行锚固操作时，首先通过钻杆A进行钻孔操作，钻孔完毕后，控制钻杆A退出钻孔，此时，通过控制锚固剂装填装置的伸缩套筒使安装在导向导管6上的钻杆推动机构作用于钻杆A上，使钻杆A移动至与钻孔轴线隔离的位置处，再控制驱动油缸4使所述喷药导管5移动至钻孔的孔口处，再控制喷药装置对钻孔进行锚固剂装填，装填完毕后，控制喷药导管5退回至导向导管6内，通过控制伸缩套筒使导向导管6移动至与钻孔轴线隔离的位置处，进行锚杆的安装，锚固操作完毕。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。