弱胶结巷道围岩钻孔注浆加固的一体化注浆装置及方法

摘要

本发明公开了弱胶结巷道围岩钻孔注浆加固的一体化注浆装置及方法，涉及巷道围岩加固技术领域，而本发明包括机体，机体的侧面转动安装有支撑板，支撑板的远离机体的侧面滑动安装有移动架，移动架底板内转动安装有连接杆，连接杆的外表面转动安装有转动盘，转动盘的下表面固定安装有限位块，限位块内可拆卸安装有钻杆，本发明中通过螺丝杆带动移动杆前后移动，使连接杆进行偏转，从而对钻杆的角度进行调节，且转动机带动连接杆转动，从而带动钻杆转动，使转杆沿着偏转的方向转动，进行扩孔，还通过限位杆对钻杆进行限位，实现钻杆的安装和拆卸，方便对钻杆进行拆卸更换。

说明书

技术领域

本发明涉及巷道围岩加固技术领域，具体为弱胶结巷道围岩钻孔注浆加固的一体化注浆装置及方法。

背景技术

巷道是一种矿产资源井工开采时，为煤炭或矿石提升、运输、通风、排水、动力供应等而掘进的运输或行人通道，掘进施工时，巷道围岩在人为及上覆岩层应力扰动下，其内部原生节理、裂隙发育、扩展，产生纵横交错、大小不一的裂缝，降低了巷道围岩稳定性，给施工安全带来安全隐患，需要对裂缝进行注浆加固，提高巷道围岩强度，避免发生顶板安全事故对施工人员造成危害和耽误工程的进度。

在对围岩裂隙进行注浆加固时，需要在围岩上施工注浆钻孔，使浆液能够注入围岩裂隙内中，但是扩孔时，需要更换不同钻孔设备进行二次钻孔，从而影响注浆加固的效率，且目前大多数的钻孔装置不能对钻杆的角度进行调节，不方便日常使用，针对上述问题，发明人提出弱胶结巷道围岩钻孔注浆加固的一体化注浆装置及方法用于解决上述问题。

发明内容

为了解决不能够进行扩孔和不能够对钻杆的角度进行调节的问题；本发明的目的在于提供弱胶结巷道围岩钻孔注浆加固的一体化注浆装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：弱胶结巷道围岩钻孔注浆加固的一体化注浆装置，包括机体，机体的侧面转动安装有支撑板，支撑板的远离机体的侧面滑动安装有移动架，移动架靠近机体的侧面固定安装有滑块，滑块滑动设置在支撑板内部，支撑板的上表面固定安装有固定板，固定板的下表面固定安装有动力机，动力机的底部固定安装有螺杆，螺杆上螺纹连接有滑块，且螺杆转动是在支撑板内部，移动架底板内转动安装有连接杆，移动架的顶板内转动安装有圆环，圆环的下表面铰接安装有连接块，连接块的下表面固定安装有固定杆，固定杆内滑动安装有移动杆，移动杆靠近连接杆的一端固定安装有转动块，连接杆的外表面固定安装有安装块，转动块转动设置在安装块内部，圆环的外表面固定安装有齿环，移动架的上表面固定安装有固定箱，固定箱内固定安装有转动机，转动机的底部固定安装有圆齿轮，且圆齿轮和齿环相啮合，连接杆的外表面转动安装有转动盘，转动盘内固定安装有大齿轮，大齿轮啮合连接有小齿轮，连接杆的外表面固定安装有固定盘，固定盘的下表面固定安装有防护箱，防护箱内固定安装有第二电机，第二电机的底部固定连接在小齿轮上，转动盘的下表面固定安装有限位块，限位块内可拆卸安装有钻杆；机体内转动安装有安装板，机体的侧面固定安装有安装箱，安装箱内固定安装有第一电机，第一电机靠近机体的一端固定连接在安装板上，安装板靠近支撑板的侧面固定安装有液压伸缩杆，液压伸缩杆远离安装板的一端固定连接在支撑板上。

优选地，移动杆的两侧均固定安装有滑条，滑条滑动设置在固定杆内部，固定杆远离连接杆的侧面转动安装有螺丝杆，螺丝杆上螺纹连接有移动杆。

优选地，限位块内滑动安装有两根限位杆，限位杆相互靠近的一端活动插设在钻杆内部，限位杆的外表面固定安装有限位盘，限位块内开设有两个限位槽，限位盘转动卡设在限位槽内部，限位块内固定安装有两个弹簧，弹簧相互靠近的一端和限位盘相接触。

优选地，连接杆的外表面固定安装有偏转球，偏转球铰接安装在移动架的底板内部。

弱胶结巷道围岩钻孔注浆加固的一体化注浆方法，包括如下步骤：

步骤一、打开第一电机带动安装板转动，通过安装板的转动带动液压伸缩杆转动，通过液压伸缩杆的转动带动支撑板转动，调节钻孔装置的的方位角。

步骤二、将钻杆的一端插入限位块内部，转动限位杆带动限位盘转动，使限位盘脱离限位槽内部，此时弹簧将收缩的力释放，带动限位杆向内移动插设在钻杆内部，对钻杆进行限位。

步骤三、打开第二电机带动带动小齿轮转动，通过小齿轮的转动带动大齿轮转动，通过大齿轮的转动带动转动盘转动，通过转动盘的转动带动限位块转动，通过限位块的转动带动钻杆转动

步骤四、打开动力机带动螺杆转动，通过螺杆的转动带动滑块移动，通过滑块的移动带动移动架移动，通过移动架的移动带动钻杆移动进行钻孔。

步骤五、转动螺丝杆，通过螺丝杆的转动带动移动杆移动，通过移动杆的移动带动连接杆的一端发生移动，从而带动连接杆整体发生偏转，对钻杆的角度进行调节，且控制移动杆移动的距离，对钻杆进行微调，避免钻杆在扩孔时发生断裂。

步骤六、打开通过转动机带动圆齿轮转动，通过圆齿轮的转动带动齿环转动，通过齿环的转动带动圆环转动，通过圆环的转动带动连接块圆周运动，通过连接块的圆周运动带动固定杆圆周运动，通过固定杆的圆周运动带动安装块圆周运动，通过安装块的圆周运动带动连接杆转动，使钻杆自转的同时沿着偏转的方向转动进行扩孔，在扩孔完成后，将注浆管插入孔内进行注浆，对巷道进行加固。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明中通过螺丝杆带动移动杆前后移动，使连接杆进行偏转，从而对钻杆的角度进行调节，且转动机带动连接杆转动，从而带动钻杆转动，使转杆沿着偏转的方向转动，进行扩孔，还通过限位杆对钻杆进行限位，实现钻杆的安装和拆卸，方便对钻杆进行拆卸更换。

2、本发明中通过第一电机带动安装板转动，通过安装板带动液压伸缩杆转动，通过液压伸缩杆的转动带动支撑板转动，通过支撑板的转动调节钻孔装置的朝向，从而方便根据需要对钻杆的方向进行调节。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明主体剖面结构示意图；

图3为本发明支撑板剖面结构示意图；

图4为本发明移动架剖面结构示意图；

图5为本发明固定杆剖面结构示意图；

图6为本发明转动盘剖面结构示意图；

图7为本发明限位块剖面结构示意图。

图中：1、机体；11、安装板；12、液压伸缩杆；13、安装箱；14、第一电机；2、支撑板；21、固定板；22、动力机；23、螺杆；3、移动架；31、滑块；32、连接杆；321、安装块；33、偏转球；34、圆环；35、齿环；36、固定箱；37、转动机；38、圆齿轮；39、连接块；4、固定盘；41、转动盘；42、大齿轮；43、防护箱；44、第二电机；45、小齿轮；5、限位块；51、钻杆；52、限位杆；53、限位盘；54、弹簧；55、限位槽；6、固定杆；61、移动杆；62、转动块；63、滑条；64、螺丝杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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。

实施例：如图1-7所示，本发明提供了弱胶结巷道围岩钻孔注浆加固的一体化注浆装置，包括机体1，机体1的侧面转动安装有支撑板2，用来对移动架3进行安装，且带动移动架3移动，支撑板2的远离机体1的侧面滑动安装有移动架3，用来对连接杆32进行安装，且带动连接杆32进行转动和偏转，移动架3底板内转动安装有连接杆32，连接杆32的外表面转动安装有转动盘41，转动盘41的下表面固定安装有限位块5，限位块5内可拆卸安装有钻杆51；机体1内转动安装有安装板11，安装板11靠近支撑板2的侧面固定安装有液压伸缩杆12，用来带动支撑板2移动，液压伸缩杆12远离安装板11的一端固定连接在支撑板2上。

移动架3的顶板内转动安装有圆环34，圆环34的下表面铰接安装有连接块39，连接块39的下表面固定安装有固定杆6，固定杆6内滑动安装有移动杆61，移动杆61靠近连接杆32的一端固定安装有转动块62，连接杆32的外表面固定安装有安装块321，转动块62转动设置在安装块321内部，用来带动连接杆32偏转，在使用时，当移动杆61前后移动时，通过移动杆61的移动带动连接杆32位于偏转球33上方的一端发生移动，从而带动连接杆32整体发生偏转。

通过采用上述技术方案，使移动杆61能够带动连接杆32偏转。

移动杆61的两侧均固定安装有滑条63，滑条63滑动设置在固定杆6内部，固定杆6内开设有两个滑槽，滑条63滑动设置在滑槽内部，从而移动杆61只能沿着滑槽移动，固定杆6远离连接杆32的侧面转动安装有螺丝杆64，螺丝杆64上螺纹连接有移动杆61，用来带动移动杆61移动，在使用时，转动螺丝杆64，通过螺丝杆64的转动带动移动杆61移动。

通过采用上述技术方案，使螺丝杆64能够带动移动杆61移动。

圆环34的外表面固定安装有齿环35，移动架3的上表面固定安装有固定箱36，用来对转动机37进行防护，固定箱36内固定安装有转动机37，转动机37的底部固定安装有圆齿轮38，且圆齿轮38和齿环35相啮合，用来带动连接杆32转动，在使用时，打开转动机37带动圆齿轮38转动，通过圆齿轮38的转动带动齿环35转动，通过齿环35的转动带动圆环34转动，通过圆环34的转动带动连接块39做圆周运动，通过连接块39的圆周运动带动固定杆6做圆周运动，通过固定杆6的圆周运动带动移动杆61做圆周运动，通过移动杆61的圆周运动带动转动块62做圆周运动，通过转动块62的圆周移动带动安装块321做圆周运动，通过安装块321的圆周运动带动连接杆32转动。

通过采用上述技术方案，使转动机37能够带动连接杆32转动。

转动盘41内固定安装有大齿轮42，大齿轮42啮合连接有小齿轮45，连接杆32的外表面固定安装有固定盘4，固定盘4的下表面固定安装有防护箱43，用来对第二电机44进行防护，防护箱43内固定安装有第二电机44，第二电机44的底部固定连接在小齿轮45上，用来带动转动盘41转动，在使用时，打开第二电机44带动小齿轮45转动，通过小齿轮45的转动带动大齿轮42转动，通过大齿轮42的转动带动转动盘41转动。

通过采用上述技术方案，使第二电机44能够带动转动盘41转动。

限位块5内滑动安装有两根限位杆52，限位杆52相互靠近的一端活动插设在钻杆51内部，用来对钻杆51进行限位，在使用时，当限位杆52相互靠近的一端插设在钻杆51内部时，钻杆51无法移动，当限位杆52相互靠近的一端脱离钻杆51内部时，钻杆51可以移动，从而可以对钻杆51进行限位，限位杆52的外表面固定安装有限位盘53，限位块5内开设有两个限位槽55，限位盘53转动卡设在限位槽55内部，用来对限位杆52进行限位，在使用时，当限位盘53卡设在限位槽55内部时，限位杆52无法移动，当限位盘53脱离限位槽55内部时，限位杆52可以移动，从而可以对限位杆52进行限位，限位块5内固定安装有两个弹簧54，弹簧54相互靠近的一端和限位盘53相接触，用来推动限位杆52向内移动，在使用时，向外拉动限位杆52移动，带动限位盘53向外移动，此时弹簧54受到挤压收缩，当松开手时，弹簧54将收缩的力释放，推动限位盘53向内移动，从而带动限位杆52向内移动。

通过采用上述技术方案，使限位杆52能够对钻杆51进行限位。

移动架3靠近机体1的侧面固定安装有滑块31，滑块31滑动设置在支撑板2内部，支撑板2内开设有移动槽，滑块31滑动设置在移动槽内部，从而移动架3只能沿着移动槽移动，支撑板2的上表面固定安装有固定板21，固定板21的下表面固定安装有动力机22，动力机22的底部固定安装有螺杆23，螺杆23上螺纹连接有滑块31，且螺杆23转动是在支撑板2内部，用来带动移动架3移动，在使用时，打开动力机22，通过动力机22的运转带动螺杆23转动，通过螺杆23的转动带动滑块31移动，通过滑块31的移动带动移动架3移动。

通过采用上述技术方案，使动力机22能够带动移动架3移动。

机体1的侧面固定安装有安装箱13，安装箱13内固定安装有第一电机14，第一电机14靠近机体1的一端固定连接在安装板11上，用来带动支撑板2转动，在使用时，打开第一电机14，通过第一电机14的运转带动安装板11转动，通过安装板11的转动带动液压伸缩杆12转动，通过液压伸缩杆12的转动带动支撑板2转动。

通过采用上述技术方案，使第一电机14能够带动支撑板2转动。

连接杆32的外表面固定安装有偏转球33，偏转球33铰接安装在移动架3的底板内部，用来方便连接杆32进行偏转。

通过采用上述技术方案，使偏转球33能够方便连接杆32进行偏转。

弱胶结巷道围岩钻孔注浆加固的一体化注浆方法，包括如下步骤：

步骤一、打开第一电机14带动安装板11转动，通过安装板11的转动带动液压伸缩杆12转动，通过液压伸缩杆12的转动带动支撑板2转动，调节钻孔装置的的朝向。

步骤二、将钻杆51的一端插入限位块5内部，转动限位杆52带动限位盘53转动，使限位盘53脱离限位槽55内部，此时弹簧54将收缩的力释放，带动限位杆52向内移动插设在钻杆51内部，对钻杆51进行限位。

步骤三、打开第二电机44带动带动小齿轮45转动，通过小齿轮45的转动带动大齿轮42转动，通过大齿轮42的转动带动转动盘41转动，通过转动盘41的转动带动限位块5转动，通过限位块5的转动带动钻杆51转动

步骤四、打开动力机22带动螺杆23转动，通过螺杆23的转动带动滑块31移动，通过滑块31的移动带动移动架3移动，通过移动架3的移动带动钻杆51移动进行钻孔。

步骤五、转动螺丝杆64，通过螺丝杆64的转动带动移动杆61移动，通过移动杆61的移动带动连接杆32的一端发生移动，从而带动连接杆32整体发生偏转，对钻杆51的角度进行调节，且控制移动杆61移动的距离，对钻杆51进行微调，避免钻杆51在扩孔时发生断裂。

步骤六、打开通过转动机37带动圆齿轮38转动，通过圆齿轮38的转动带动齿环35转动，通过齿环35的转动带动圆环34转动，通过圆环34的转动带动连接块39圆周运动，通过连接块39的圆周运动带动固定杆6圆周运动，通过固定杆6的圆周运动带动安装块321圆周运动，通过安装块321的圆周运动带动连接杆32转动，使钻杆51自转的同时沿着偏转的方向转动进行扩孔，在扩孔完成后，将注浆管插入孔内进行注浆，对巷道进行加固。

工作原理：首先打开第一电机14，通过第一电机14的运转带动安装板11转动，通过安装板11的转动带动液压伸缩杆12转动，通过液压伸缩杆12的转动带动支撑板2转动，从而改变钻孔装置的的朝向，当调节完成后关闭第一电机14固定钻孔装置的朝向，其次将钻杆51的一端插入限位块5内部，转动限位杆52带动限位盘53转动，使限位盘53脱离限位槽55内部，此时弹簧54将收缩的力释放，推动限位盘53向内移动，从而带动限位杆52向内移动，使限位杆52相互靠近的一端活动插设在钻杆51内部，对钻杆51进行限位，且在需要对钻杆51进行拆卸时，向外拉动限位杆52向外移动，带动限位盘53向外移动，使限位杆52相互靠近的一端脱离钻杆51内部，此时弹簧54受到挤压收缩，再转动限位杆52带动限位盘53转动，使限位盘53卡设在限位槽55内部，对限位杆52进行限位，将钻杆51抽出完成钻杆51的拆卸，然后打开第二电机44带动带动小齿轮45转动，通过小齿轮45的转动带动大齿轮42转动，通过大齿轮42的转动带动转动盘41转动，通过转动盘41的转动带动限位块5转动，通过限位块5的转动带动钻杆51转动，再打开动力机22，通过动力机22的运转带动螺杆23转动，通过螺杆23的转动带动滑块31移动，通过滑块31的移动带动移动架3移动，通过移动架3的移动带动钻杆51移动，使钻杆51和墙壁相接触，进行钻孔，最后在需要进行扩孔时转动螺丝杆64，通过螺丝杆64的转动带动移动杆61移动，通过移动杆61的前后移动带动连接杆32位于偏转球33上方的一端发生移动，从而带动连接杆32整体发生偏转，从而带动转动盘41偏转，使转动盘41的偏转带动限位块5偏转，使限位块5的偏转带动钻杆51偏转，从而调节钻杆51的角度，且控制移动杆61移动的距离，对钻杆51进行微调，避免钻杆51在扩孔时发生断裂，再打开转动机37和第二电机44，通过第二电机44带动钻杆51转动，且通过转动机37带动圆齿轮38转动，通过圆齿轮38的转动带动齿环35转动，通过齿环35的转动带动圆环34转动，通过圆环34的转动带动连接块39做圆周运动，通过连接块39的圆周运动带动固定杆6做圆周运动，通过固定杆6的圆周运动带动移动杆61做圆周运动，通过移动杆61的圆周运动带动转动块62做圆周运动，通过转动块62的圆周移动带动安装块321做圆周运动，通过安装块321的圆周运动带动连接杆32转动，通过连接杆32的转动带动转动盘41沿着偏转的方向进行转动，从而带动钻杆51沿着偏转的方向转动，从而进行扩孔，在扩孔完成后，将注浆管插入孔内进行注浆，对巷道进行加固。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。