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专利号: 201711363832X
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:无效专利
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-07-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种中空螺旋锚杆的同步锚,其特征是:它包括锚钻装置,动力装置和紧固装置;其中,锚钻装置包括钻杆(3)和中空螺旋锚杆(4),中空螺旋锚杆(4)尾部设有外螺旋,钻杆(3)设置在中空螺旋锚杆(4)内,钻杆(3)头部设有可收缩钻头(5),钻杆(3)和中空螺旋锚杆(4)通过动力装置相连接,所述动力装置包括双转动轴钻机(1),双转动轴钻机(1)中设有与钻杆(3)和中空螺旋锚杆(4)匹配的双转动轴(2),所述紧固装置包括通过中空螺旋锚杆(4)尾部杆体外螺旋自锚固的安装托盘和螺母。

2.根据权利要求1所述的中空螺旋锚杆的同步锚,其特征在于:所述的中空螺旋锚杆(4)中部贯通,外壁设有螺旋。

3.根据权利要求2所述的中空螺旋锚杆的同步钻锚方法,其特征在于:所述钻杆(3)和中空螺旋锚杆(4)尾部为六棱或粗螺纹结构,与双转动轴(2)相匹配,所述的双转动轴(2)的两个转轴独立调速。

4.根据权利要求2所述的中空螺旋锚杆的同步钻锚方法,其特征在于:所述的钻杆(3)为中空钻杆,可输风或水,钻杆(3)的直径为中空螺旋锚杆(4)内径的0.25-0.85倍,长度大于中空螺旋锚杆(4)。

5.一种使用权利要求1所述的中空螺旋锚杆的同步锚的中空螺旋锚杆的同步钻锚方法,其特征是步骤如下:

a.将钻杆(3)装入中空螺旋锚杆(4)内部,将钻杆(3)和中空螺旋锚杆(4)的尾部依次嵌入双转动轴钻机(1)中的双转动轴(2)上,将可收缩钻头(5)连接至钻杆(3)头部,可收缩钻头(5)露出锚杆杆体,并保持可收缩钻头(5)处于收缩状态;

b.双转动轴(2)的两个转轴同时旋转,分别带动带动钻杆(3)和中空螺旋锚杆(4)旋转,此时可收缩钻头(5)伸展,将钻杆(3)和中空螺旋锚杆(4)朝向岩面钻进,可收缩钻头(5)破岩成孔,中空螺旋锚杆(4)同时随着可收缩钻头(5)向岩体中推进,钻进产生的岩粉从中空螺旋锚杆(4)、钻杆(3)、钻孔之间的空隙排出;

c.钻进完成后,双转动轴(2)停止旋转,可收缩钻头(5)收缩,将中空螺旋锚杆(4)、与双转动轴(2)分离,利用双转动轴(2)将钻杆(3)、可伸缩钻头(5)一同从中空螺旋锚杆(4)内直接抽出,将中空螺旋锚杆(4)保留在岩石中;

d.中空螺旋锚杆(4)通过自身尾部上设置的杆体外螺旋自锚固,直接安装托盘、螺母进行预紧,安装完成。

6.根据权利要求5所述的中空螺旋锚杆的同步钻锚方法,其特征是:双转动轴(2)的两个转轴分别带动钻杆(3)和中空螺旋锚杆(4)向相同的方向旋转,需要破岩成孔的钻杆(3)钻速高,功率大,中空螺旋锚杆(4)仅需部分破岩,转速低;钻杆(3)和中空螺旋锚杆(4)旋转方向一样便于排粉。

7.根据权利要求5所述的中空螺旋锚杆的同步钻锚方法,其特征是:所述可收缩钻头(5)在旋转时处于展开状态,非旋转时处于收缩状态,且处于收缩状态时,可收缩钻头(5)直径小于中空螺旋锚杆(4)的内径,可在螺旋锚杆(4)内部移动,展开时可收缩钻头(5)直径小于中空螺旋锚杆(4)的螺旋外径。

8.根据权利要求5所述的中空螺旋锚杆的同步钻锚方法,其特征是:可收缩钻头(5)的伸展与收缩通过操作员控制,或通过钻孔离心力控制伸展与收缩。