一种矿井定向长钻孔注浆装置及方法与流程

本发明涉及矿井钻孔注浆，具体为一种矿井定向长钻孔注浆装置及方法。

背景技术：

1、随着煤矿井下定向钻进技术与装备的发展，定向钻孔以其轨迹可控、钻进精度高、有效距离长等优点，应用到煤矿井下瓦斯抽采、水害防治、地质异常体探查等诸多领域，对保障煤矿安全高效生产起到重要的促进作用。

2、现有钻孔注浆装置的水泥浆输送方式常采用水泥浆车在钻孔设备后方跟随，或是用较长管道在矿井外进行输送的方式，因此需要对更多的机械设备进行操作机维护，产生了较多人力浪费的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种矿井定向长钻孔注浆装置及方法，解决了现有钻孔注浆装置的水泥浆输送方式常采用水泥浆车在钻孔设备后方跟随，或是用较长管道在矿井外进行输送的方式，因此需要对更多的机械设备进行操作机维护，产生了较多人力浪费的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种矿井定向长钻孔注浆装置及方法，包括底板，所述底板的底部固定连接有移动机构，所述底板的顶部固定连接有第二底座，所述第二底座的顶部固定连接于存储桶的外壁，所述存储桶的外壁固定连接有第一输浆管的一端，所述第一输浆管的另一端固定连接于高压泵的输入端，所述高压泵的外壁固定连接于第一底座的内壁，所述第一底座的底部固定连接于底板的顶部，所述第一输浆管贯穿于存储桶的外壁，所述高压泵的输出端设置有第一输浆阀，所述第一输浆阀的顶部固定连接于第二输浆管的一端，所述第二输浆管的另一端固定连接于第二输浆阀的顶部，所述第二输浆阀的底部固定连接于输浆环的外壁，所述输浆环的内壁转动连接有限位块，所述限位块的底部固定连接于钻杆的外壁，所述钻杆与输浆环交接处开设有通孔，所述输浆环的侧壁固定连接于第二电机的侧壁，所述第二电机的输出端固定连接于钻杆的尾部，所述钻杆的顶部固定连接有钻头，所述钻杆靠近钻头处的外壁设置有固定块，所述固定块的底部固定连接于第一固定条的顶部。

3、优选的，所述移动机构包括底盘，所述底盘的顶部固定连接于底板的底部，所述底盘的两侧设置有履带轮。

4、优选的，所述底板的顶部固定连接有固定板，所述固定板的侧壁固定连接有连接座，所述连接座的内壁固定连接于第三电机的外壁，所述第三电机的输出端固定连接于传动轴的一端，所述传动轴的另一端外壁固定连接有叶片，所述叶片位于存储桶的内部，所述传动轴的外壁转动连接于存储桶的外壁。

5、优选的，所述第二电机的外壁固定连接于滑动块的顶部，所述滑动块的中部螺纹连接于螺纹杆的外壁，所述滑动块的中部两侧滑动连接于支撑杆的外壁，所述螺纹杆的一端固定连接于第一电机的输出端，所述第一电机的外壁固定连接于第二固定条的外壁，所述螺纹杆的另一端转动连接于第一固定条的内壁，所述支撑杆的一端固定连接于第一固定条的内壁，另一端固定连接于第二固定条的内壁，所述螺纹杆靠近第一电机的一端贯穿第二固定条。

6、优选的，所述第一固定条和第二固定条的底部固定连接于第一连接板的顶部，所述第一连接板的底部固定连接于第二连接板的顶部，所述第二连接板的侧壁固定连接于转轴的一端，所述转轴的另一端固定连接有限位片，所述转轴转动连接于固定板的内部，所述钻杆的外壁靠近限位片处设置有齿牙，所述限位片的外壁设置有第二齿轮，所述第二齿轮的外壁啮合连接有第一齿轮。

7、优选的，所述固定板的外壁靠近限位片的一侧固定连接有电推杆，所述电推杆的输出端固定连接有扩大头，所述第二齿轮靠近固定板的一侧外壁开设有环形槽，所述固定板的外壁固定连接有固定齿，所述第二齿轮的外壁能够啮合于固定齿的内壁。

8、优选的，所述的一种矿井定向长钻孔注浆装置，所述存储桶的顶部通过合页转动连接有上盖，所述上盖的顶部固定连接有把手。

9、优选的，所述转轴的外壁固定连接有固定片，所述固定片位于固定板的两侧。

10、工作原理：通过把手打开上盖从而向存储桶内部加入水泥浆，加注完毕后关闭上盖，启动第三电机使得传动轴带动叶片在存储桶内部不停旋转，从而防止水泥浆的过早凝结，然后通过履带轮及底盘将注浆装置运送到矿井内部需要注浆处，到达注浆处后通过电推杆将第二齿轮向限位片方向推出，进而使得第二齿轮的内壁与齿牙啮合，第二齿轮的外壁与齿牙啮合，从而使得第三电机的转动力经过第一齿轮传递给第二齿轮进而使得转轴转动从而使得第二连接板以转轴的圆心改变角度，进而使得固定在第二连接板表面的第一连接板改变角度，进而使得钻头对准待注浆的位置，当钻头对准注浆位置后通过电推杆将第二齿轮向后拉，使得第二齿轮的外壁与固定齿的内壁进行啮合，从而使得转轴停止转动，进而固定第一连接板的角度，角度固定完成后启动第二电机，使得钻杆及钻头能够转动，进而启动第一电机，从而使得螺纹杆转动，进而使得滑动块向前移动，同时带动第二电机向前移动，由此达到钻杆及钻头在转动的同时向前移动，当钻进到设定深度时，启动高压泵从而将存储桶内部的水泥浆从第一输浆管吸入，进而从第二输浆管输出到输浆环内部，进而输送到钻杆的内部，最后从钻头的孔洞中喷出，然后边喷射水泥浆边通过第一电机的输出端反转将钻杆及钻头从注浆孔中慢慢收回，由此达到转孔注浆的工作。

11、本发明提供了一种矿井定向长钻孔注浆装置及方法。具备以下有益效果：

12、1、本发明中，通过存储桶能够存储大量的水泥浆，并且通过履带轮及底盘能够将整个注浆装置运送到待注浆地点，通过高压泵能够将存储桶内部的水泥浆输送到钻杆内部，从而减少了机械使用的数量，由此能够改善较多人力浪费的问题。

13、2、本发明中，通过旋转转轴的角度从而能够改变第二连接板的角度，进而能够改变第一连接板的角度，由此能够对多个角度进行注浆工作，从而改善了传统的注浆装置大都只能对水平面的工作面进行注浆工作，因此产生较大工作局限性的问题。

14、3、本发明中，通过第三电机的输出端带动传动轴进行转动，进而使得叶片在存储桶的内部转动，通过电推杆使得第二齿轮的内壁与齿牙啮合，同时第二齿轮的外壁与第一齿轮的外壁啮合，由此能够在传动轴转动的同时带动转轴转动，从而改变第二连接板的角度，从而起到联动效果，由此能够改善能源浪费的问题。

技术特征：

1.一种矿井定向长钻孔注浆装置，包括底板(19)，其特征在于：所述底板(19)的底部固定连接有移动机构，所述底板(19)的顶部固定连接有第二底座(28)，所述第二底座(28)的顶部固定连接于存储桶(3)的外壁，所述存储桶(3)的外壁固定连接有第一输浆管(16)的一端，所述第一输浆管(16)的另一端固定连接于高压泵(17)的输入端，所述高压泵(17)的外壁固定连接于第一底座(18)的内壁，所述第一底座(18)的底部固定连接于底板(19)的顶部，所述第一输浆管(16)贯穿于存储桶(3)的外壁，所述高压泵(17)的输出端设置有第一输浆阀(27)，所述第一输浆阀(27)的顶部固定连接于第二输浆管(26)的一端，所述第二输浆管(26)的另一端固定连接于第二输浆阀(36)的顶部，所述第二输浆阀(36)的底部固定连接于输浆环(21)的外壁，所述输浆环(21)的内壁转动连接有限位块(5)，所述限位块(5)的底部固定连接于钻杆(14)的外壁，所述钻杆(14)与输浆环(21)交接处开设有通孔，所述输浆环(21)的侧壁固定连接于第二电机(15)的侧壁，所述第二电机(15)的输出端固定连接于钻杆(14)的尾部，所述钻杆(14)的顶部固定连接有钻头(23)，所述钻杆(14)靠近钻头(23)处的外壁设置有固定块(6)，所述固定块(6)的底部固定连接于第一固定条(7)的顶部。

2.根据权利要求1所述的一种矿井定向长钻孔注浆装置，其特征在于：所述移动机构包括底盘(30)，所述底盘(30)的顶部固定连接于底板(19)的底部，所述底盘(30)的两侧设置有履带轮(10)。

3.根据权利要求1所述的一种矿井定向长钻孔注浆装置，其特征在于：所述底板(19)的顶部固定连接有固定板(4)，所述固定板(4)的侧壁固定连接有连接座(35)，所述连接座(35)的内壁固定连接于第三电机(25)的外壁，所述第三电机(25)的输出端固定连接于传动轴(38)的一端，所述传动轴(38)的另一端外壁固定连接有叶片(37)，所述叶片(37)位于存储桶(3)的内部，所述传动轴(38)的外壁转动连接于存储桶(3)的外壁。

4.根据权利要求1所述的一种矿井定向长钻孔注浆装置，其特征在于：所述第二电机(15)的外壁固定连接于滑动块(11)的顶部，所述滑动块(11)的中部螺纹连接于螺纹杆(13)的外壁，所述滑动块(11)的中部两侧滑动连接于支撑杆(22)的外壁，所述螺纹杆(13)的一端固定连接于第一电机(12)的输出端，所述第一电机(12)的外壁固定连接于第二固定条(20)的外壁，所述螺纹杆(13)的另一端转动连接于第一固定条(7)的内壁，所述支撑杆(22)的一端固定连接于第一固定条(7)的内壁，另一端固定连接于第二固定条(20)的内壁，所述螺纹杆(13)靠近第一电机(12)的一端贯穿第二固定条(20)。

5.根据权利要求1所述的一种矿井定向长钻孔注浆装置，其特征在于：所述第一固定条(7)和第二固定条(20)的底部固定连接于第一连接板(8)的顶部，所述第一连接板(8)的底部固定连接于第二连接板(9)的顶部，所述第二连接板(9)的侧壁固定连接于转轴(24)的一端，所述转轴(24)的另一端固定连接有限位片(40)，所述转轴(24)转动连接于固定板(4)的内部，所述钻杆(14)的外壁靠近限位片(40)处设置有齿牙(39)，所述限位片(40)的外壁设置有第二齿轮(32)，所述第二齿轮(32)的外壁啮合连接有第一齿轮(29)。

6.根据权利要求5所述的一种矿井定向长钻孔注浆装置，其特征在于：所述固定板(4)的外壁靠近限位片(40)的一侧固定连接有电推杆(34)，所述电推杆(34)的输出端固定连接有扩大头(41)，所述第二齿轮(32)靠近固定板(4)的一侧外壁开设有环形槽(33)，所述固定板(4)的外壁固定连接有固定齿(31)，所述第二齿轮(32)的外壁能够啮合于固定齿(31)的内壁。

7.根据权利要求1所述的一种矿井定向长钻孔注浆装置，其特征在于：所述存储桶(3)的顶部通过合页转动连接有上盖(2)，所述上盖(2)的顶部固定连接有把手(1)。

8.根据权利要求5所述的一种矿井定向长钻孔注浆装置，其特征在于：所述转轴(24)的外壁固定连接有固定片(42)，所述固定片(42)位于固定板(4)的两侧。

9.一种矿井定向长钻孔注浆方法，其特征在于：根据权利要求1-8任一项所述的一种矿井定向长钻孔注浆装置，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及矿井钻孔注浆技术领域，公开了一种矿井定向长钻孔注浆装置及方法，包括底板，所述底板的底部固定连接有移动机构，所述底板的顶部固定连接有第二底座，所述第二底座的顶部固定连接于存储桶的外壁，所述存储桶的外壁固定连接有第一输浆管的一端，所述第一输浆管的另一端固定连接于高压泵的输入端，所述高压泵的外壁固定连接于第一底座的内壁，所述第一底座的底部固定连接于底板的顶部，所述第一输浆管贯穿于存储桶的外壁，所述高压泵的输出端设置有第一输浆阀，所述第一输浆阀的顶部固定连接于第二输浆管的一端。通过存储桶能够存储大量水泥浆，并且通过履带轮及底盘能够将注浆装置运送到待注浆地点，由此能够改善较多人力浪费的问题。技术研发人员：高文,方惠明,宋维雒,崔俊峰,周全超,王冯,殷裁云,郝娇阳受保护的技术使用者：庆阳新庄煤业有限公司新庄煤矿技术研发日：技术公布日：2024/11/14