一种矿井巷道加固的定向注浆装置的制作方法

1.本发明具体涉及注浆装置技术领域，具体是一种矿井巷道加固的定向注浆装置。

背景技术：

2.矿井巷道在穿越断层破碎带、裂隙含水层、流沙层或是其他构造复杂地带时，巷道容易受动压或集中应力影响发生裂隙，严重威胁巷道的正常使用，因此，为了将巷道加固，需采用注浆设备对巷道进行注浆作业。
3.现有的注浆设备，需预先在巷壁上钻孔，然后再进行注浆作业，但是，现有注浆设备上注浆无法根据钻孔深处的孔径大小进行自动注浆量调节，如果注浆量调节过低，影响注浆效率，如果注浆量调节过高，不仅对附近的巷道壁体造成冲击损坏，还容易发生注浆溢出，且不能将钻孔深处的巷道裂隙进行充分填补，影响注浆效果。

技术实现要素：

4.为此，本发明提出一种矿井巷道加固的定向注浆装置以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种矿井巷道加固的定向注浆装置，其包括外套管以及滑动设置于所述外套管内的注浆机构，其中，所述外套管的左端部设置为锥形，以便于所述外套管适配插入至巷壁钻孔中，所述注浆机构包括锚杆，所述锚杆的尾端采用注浆管与注浆设备相连通，所述锚杆的前端采用流量调节管件与注浆头相连通；涨紧环座，所述涨紧环座固定套设于所述锚杆尾部的侧壁上，所述涨紧环座的上、下两端均安装有涨紧支撑机构；以及镂空环座，所述镂空环座固定套设于所述流量调节管件的外侧壁上，所述镂空环座的上、下两端对称且转动安装有挤压板，每个所述挤压板远离镂空环座的一端均通过连杆与其对应的涨紧支撑机构铰连接，当所述挤压板受挤压向后转动时，其能够通过连杆将涨紧支撑机构调节至涨紧状态，并使得涨紧支撑机构与外套管之间进行紧固。
6.进一步，作为优选，所述挤压板远离镂空环座的一端固定设置有半球体挤压块。
7.进一步，作为优选，所述涨紧支撑机构包括第一滑塞、第二铰接座、第二滑塞、支撑座以及设置于所述涨紧环座内的第一直通腔、第二直通腔和u型通腔，其中，所述第一直通腔内匹配滑动设置有第一滑塞，所述第一滑塞与第一压杆的一端固定连接，所述第一压杆的另一端穿过涨紧环座的底壁并伸出，然后与支撑座固定连接；所述第二直通腔内匹配滑动设置有第二滑塞，所述第二滑塞与第二压杆的一端固定连接，所述第二压杆的另一端穿过涨紧环座的左侧壁并伸出，然后与第二铰接座固定连接，且所述第二铰接座与其对应的连杆相铰接；所述u型通腔连通于第一直通腔与第二直通腔之间，且三者构成液压流经通道。
8.进一步，作为优选，位于所述第二铰接座与所述涨紧环座的左侧壁之间的部分所
述第二压杆的侧壁上套设有复位弹簧。
9.进一步，作为优选，位于所述第一滑塞与所述第二滑塞之间的部分所述液压流经通道内填充有液压流体。
10.进一步，作为优选，位于所述镂空环座侧方的部分所述连杆的内向面上开设有长槽，所述长槽内匹配滑动设置有滑块，所述滑块的顶端固定安装有第一铰接座，且所述第一铰接座与所述推杆的一端相铰接，所述推杆的另一端穿入至所述流量调节管件内壁上的调压槽内，并与阻流块固定连接，所述阻流块匹配滑动设置于调压槽内。
11.进一步，作为优选，所述滑块的底部的面积大于其顶部的面积，且所述滑块与所述长槽的截面形状相同。
12.进一步，作为优选，所述涨紧环座的右侧壁上固定安装有调节杆。
13.进一步，作为优选，所述注浆头的外壁上固定套设有柔性记忆防溢罩，所述柔性记忆防溢罩能够通过柔性变形始终与外套管的内壁贴合滑动连接，且所述柔性记忆防溢罩的外圈与半球体挤压块固定连接。
14.本发明采用以上技术,与现有的技术相比具有以下有益效果：1.本发明装置中，注浆机构的头部从外套管的左端伸出时，由于巷壁钻孔的深处为锥形，且挤压板受推力作用，挤压板将向后转动，并带动连杆向后倾斜推动，在连杆的铰接作用下，涨紧支撑机构向外张开并处于支撑状态，且，挤压板向后转动幅度越大，涨紧支撑机构的涨紧支撑力越大，以满足注浆机构在钻孔深处注浆时所需的支撑力，避免因钻孔深处注浆时产生的排斥力较大，导致注浆机构倾斜而发生外溢的情况。
15.2.本发明装置中，当挤压板受挤压向后转动的同时，连杆向内推动推杆，使得阻流块的顶部从调压槽内滑出，缩小流量调节管件内的流经空间，从而对流量调节管件内的流经量进行压缩调节，以自动实现注浆量调节。
附图说明
16.图1为一种矿井巷道加固的定向注浆装置的结构示意图；图2为一种矿井巷道加固的定向注浆装置的局部剖视图；图3为一种矿井巷道加固的定向注浆装置中涨紧支撑机构的结构示意图；图4为一种矿井巷道加固的定向注浆装置中第一铰接座与滑块的连接示意图。
17.图中：1、外套管；2、注浆管；3、调节杆；4、涨紧环座；401、第一滑塞；402、第二直通腔；403、复位弹簧；404、第二铰接座；405、第二滑塞；406、u型通腔；407、第二压杆；408、支撑座；409、第一压杆；410、第一直通腔；5、镂空环座；6、流量调节管件；7、注浆头；8、连杆；9、锚杆；10、推杆；11、挤压板；12、阻流块；13、第一铰接座；14、滑块；15、柔性记忆防溢罩。
具体实施方式
18.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。
19.实施例：请参阅附图1-4，本发明提供一种技术方案：一种矿井巷道加固的定向注
浆装置，其包括外套管1以及滑动设置于外套管1内的注浆机构，其中，外套管1的左端部设置为锥形，以便于外套管1适配插入至巷壁钻孔中，注浆机构包括锚杆9，锚杆9的尾端采用注浆管2与注浆设备相连通，锚杆9的前端采用流量调节管件6与注浆头7相连通；涨紧环座4，涨紧环座4固定套设于锚杆9尾部的侧壁上，涨紧环座4的上、下两端均安装有涨紧支撑机构；以及镂空环座5，镂空环座5固定套设于流量调节管件6的外侧壁上，镂空环座5的上、下两端对称且转动安装有挤压板11，每个挤压板11远离镂空环座5的一端均通过连杆8与其对应的涨紧支撑机构铰连接，当挤压板11受挤压向后转动时，其能够通过连杆8将涨紧支撑机构调节至涨紧状态，并使得涨紧支撑机构与外套管1之间进行紧固；具体的，注浆机构的头部伸入至外套管1左端部时，由于外套管1左端部为锥形，且挤压板11受推压作用，挤压板11将向后转动，并带动连杆8向后倾斜推动，在连杆8的铰接作用下，涨紧支撑机构向外张开并处于支撑状态，且需要强调的是，挤压板11向后转动幅度越大，涨紧支撑机构的涨紧支撑力越大，以满足注浆机构在钻孔深处注浆时所需的支撑力。
20.本实施例中，挤压板11远离镂空环座5的一端固定设置有半球体挤压块；需要说明的是，挤压块设置为半球体是为了减小阻尼，避免注浆机构在退回时，挤压板11卡在外套管1内腔的左端部的情况。
21.本实施例中，涨紧支撑机构包括第一滑塞401、第二铰接座404、第二滑塞405、支撑座408以及设置于涨紧环座4内的第一直通腔410、第二直通腔402和u型通腔406，其中，第一直通腔410内匹配滑动设置有第一滑塞401，第一滑塞401与第一压杆409的一端固定连接，第一压杆409的另一端穿过涨紧环座4的底壁并伸出，然后与支撑座408固定连接；第二直通腔402内匹配滑动设置有第二滑塞405，第二滑塞405与第二压杆407的一端固定连接，第二压杆407的另一端穿过涨紧环座4的左侧壁并伸出，然后与第二铰接座404固定连接，且第二铰接座404与其对应的连杆8相铰接；u型通腔406连通于第一直通腔410与第二直通腔402之间，且三者构成液压流经通道。
22.本实施例中，位于第二铰接座404与涨紧环座4的左侧壁之间的部分第二压杆407的侧壁上套设有复位弹簧403。
23.本实施例中，位于第一滑塞401与第二滑塞405之间的部分液压流经通道内填充有液压流体，使得第一滑塞401与第二滑塞405均按液压流体的流经方向进行滑动，且，第二滑塞405与第一滑塞401之间形成密封空间，且该空间内填充有液压流体作为介质，从而使第二滑塞405与第一滑塞401同步移动；具体的，在无外力作用下，复位弹簧403回弹，通过连杆8带动挤压板11撑起，同时，第二滑塞405向左滑动，由于液压流体的负压作用，使得第一滑塞401向上滑动并收回支撑座408。
24.本实施例中，位于镂空环座5侧方的部分连杆8的内向面上开设有长槽，长槽内匹配滑动设置有滑块14，滑块14的顶端固定安装有第一铰接座13，且第一铰接座13与推杆10的一端相铰接，推杆10的另一端穿入至流量调节管件6内壁上的调压槽内，并与阻流块12固
定连接，阻流块12匹配滑动设置于调压槽内；具体的，当挤压板11受挤压向后转动时，连杆8向内推动推杆10，使得阻流块12的顶部从调压槽内滑出，缩小流量调节管件6内的流经空间，从而对流量调节管件6内的流经量进行压缩调节，以自动实现注浆量调节；当挤压板11恢复撑起状态时，连杆8向外拉动推杆10，使得阻流块12的顶部滑入至调压槽内，从而使得流量调节管件6内正常流通；且需要说明的是，在推杆10推动第一铰接座13时，滑块14能够自适应滑动调节，以配合推动推杆10。
25.本实施例中，滑块14的底部的面积大于其顶部的面积，且滑块14与长槽的截面形状相同，以防滑块14从长槽内滑出。
26.本实施例中，涨紧环座4的右侧壁上固定安装有调节杆3，通过调节杆3与外部推动设备相连接，也可采用手推方式推动调节杆3。
27.本实施例中，注浆头7的外壁上固定套设有柔性记忆防溢罩15，柔性记忆防溢罩15能够通过柔性变形始终与外套管1的内壁贴合滑动连接，且柔性记忆防溢罩15的外圈与半球体挤压块固定连接；具体的，柔性记忆防溢罩15随着挤压板11向后或向前转动，而发生变形。
28.在具体实施时，首先将外套管1插入至预先钻好的钻孔内，并将其固定，然后将注浆机构推入至外套管1中，挤压板11与外套管1深处的锥形孔段相接触，随着注浆机构逐渐向内移动，使得挤压板11向后转动，并通过连杆8向后推动第二铰接座404，此时，第二铰接座404受到的推力需克服复位弹簧403的弹力，第二铰接座404才能通过第二压杆407推动第二滑塞405向右滑动，由于第二滑塞405与第一滑塞401之间的液压流经通道内填充有液压流体，从而使得第一滑塞401通过第一压杆409带动支撑座408向下移动，并与外套管1的内壁相接触、挤压，从而实现注浆机构的前部与后部同时支撑于外套管1的内壁上，以避免因钻孔深处注浆时产生的排斥力较大，导致注浆机构倾斜而发生外溢的情况；且，在挤压板11受挤压向后转动的同时，连杆8向内推动推杆10，使得阻流块12的顶部从调压槽内滑出，缩小流量调节管件6内的流经空间，从而对流量调节管件6内的流经量进行自动压缩调节，当钻孔深处注满后，柔性记忆防溢罩15受浆体膨胀向外推压，使得注浆机构逐渐退回外套管1的直孔段，挤压板11将自动恢复撑起状态并进行支撑，以继续进行外套管1的直孔段的注浆作业。
29.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种矿井巷道加固的定向注浆装置，其包括外套管（1）以及滑动设置于所述外套管（1）内的注浆机构，其中，所述外套管（1）的左端部设置为锥形，以便于所述外套管（1）适配插入至巷壁钻孔中，其特征在于：所述注浆机构包括锚杆（9），所述锚杆（9）的尾端采用注浆管（2）与注浆设备相连通，所述锚杆（9）的前端采用流量调节管件（6）与注浆头（7）相连通；涨紧环座（4），所述涨紧环座（4）固定套设于所述锚杆（9）尾部的侧壁上，所述涨紧环座（4）的上、下两端均安装有涨紧支撑机构；以及镂空环座（5），所述镂空环座（5）固定套设于所述流量调节管件（6）的外侧壁上，所述镂空环座（5）的上、下两端对称且转动安装有挤压板（11），每个所述挤压板（11）远离镂空环座（5）的一端均通过连杆（8）与其对应的涨紧支撑机构铰连接，当所述挤压板（11）受挤压向后转动时，其能够通过连杆（8）将涨紧支撑机构调节至涨紧状态，并使得涨紧支撑机构与外套管（1）之间进行紧固。2.根据权利要求1所述的一种矿井巷道加固的定向注浆装置，其特征在于：所述挤压板（11）远离镂空环座（5）的一端固定设置有半球体挤压块。3.根据权利要求2所述的一种矿井巷道加固的定向注浆装置，其特征在于：所述涨紧支撑机构包括第一滑塞（401）、第二铰接座（404）、第二滑塞（405）、支撑座（408）以及设置于所述涨紧环座（4）内的第一直通腔（410）、第二直通腔（402）和u型通腔（406），其中，所述第一直通腔（410）内匹配滑动设置有第一滑塞（401），所述第一滑塞（401）与第一压杆（409）的一端固定连接，所述第一压杆（409）的另一端穿过涨紧环座（4）的底壁并伸出，然后与支撑座（408）固定连接；所述第二直通腔（402）内匹配滑动设置有第二滑塞（405），所述第二滑塞（405）与第二压杆（407）的一端固定连接，所述第二压杆（407）的另一端穿过涨紧环座（4）的左侧壁并伸出，然后与第二铰接座（404）固定连接，且所述第二铰接座（404）与其对应的连杆（8）相铰接；所述u型通腔（406）连通于第一直通腔（410）与第二直通腔（402）之间，且三者构成液压流经通道。4.根据权利要求3所述的一种矿井巷道加固的定向注浆装置，其特征在于：位于所述第二铰接座（404）与所述涨紧环座（4）的左侧壁之间的部分所述第二压杆（407）的侧壁上套设有复位弹簧（403）。5.根据权利要求4所述的一种矿井巷道加固的定向注浆装置，其特征在于：位于所述第一滑塞（401）与所述第二滑塞（405）之间的部分所述液压流经通道内填充有液压流体。6.根据权利要求5所述的一种矿井巷道加固的定向注浆装置，其特征在于：位于所述镂空环座（5）侧方的部分所述连杆（8）的内向面上开设有长槽，所述长槽内匹配滑动设置有滑块（14），所述滑块（14）的顶端固定安装有第一铰接座（13），且所述第一铰接座（13）与推杆（10）的一端相铰接，所述推杆（10）的另一端穿入至所述流量调节管件（6）内壁上的调压槽内，并与阻流块（12）固定连接，所述阻流块（12）匹配滑动设置于调压槽内。7.根据权利要求6所述的一种矿井巷道加固的定向注浆装置，其特征在于：所述滑块（14）的底部的面积大于其顶部的面积，且所述滑块（14）与所述长槽的截面形状相同。8.根据权利要求1所述的一种矿井巷道加固的定向注浆装置，其特征在于：所述涨紧环
座（4）的右侧壁上固定安装有调节杆（3）。9.根据权利要求2所述的一种矿井巷道加固的定向注浆装置，其特征在于：所述注浆头（7）的外壁上固定套设有柔性记忆防溢罩（15），所述柔性记忆防溢罩（15）能够通过柔性变形始终与外套管（1）的内壁贴合滑动连接，且所述柔性记忆防溢罩（15）的外圈与半球体挤压块固定连接。

技术总结

本发明公开了一种矿井巷道加固的定向注浆装置，其包括外套管以及滑动设置于所述外套管内的注浆机构，其中，所述外套管的左端部设置为锥形，以便于所述外套管适配插入至巷壁钻孔中，所述注浆机构包括锚杆，所述锚杆的尾端采用注浆管与注浆设备相连通，所述锚杆的前端采用流量调节管件与注浆头相连通；涨紧环座，所述涨紧环座固定套设于所述锚杆尾部的侧壁上，所述涨紧环座的上、下两端均安装有涨紧支撑机构。本发明装置中，当挤压板受挤压向后转动的同时，连杆向内推动推杆，使得阻流块的顶部从调压槽内滑出，缩小流量调节管件内的流经空间，从而对流量调节管件内的流经量进行压缩调节，以自动实现注浆量调节。以自动实现注浆量调节。以自动实现注浆量调节。