本实用新型涉及煤巷支护技术领域,具体的说是一种煤巷支护用锚注时间指示装置。
背景技术:
国内外地下工程支护经验表明,锚注支护是加固破碎裂隙岩体最有效的方式之一,因此注浆锚杆成为了煤巷支护系统中的主要部件。注浆锚杆在使用时,需要将注浆锚杆3插入到锚杆安装孔2中,然后将注浆锚杆3的插入端通过树脂药卷等锚固剂4固定好,在到达最佳锚注时间后将注浆注浆管30与注浆锚杆3相连通向注浆锚杆3中灌注浆液,最后利用封口器7将锚杆安装孔2的敞开端封闭住,整个过程中,锚注时间的选择往往决定着注浆加固的成败。由于巷道围岩的条件复杂性,同一条巷道由于不同地段的围岩变化,常常难以合理确定每个注浆孔周围形成必要裂隙所需滞后时间,导致不同注浆锚杆的最佳锚注时间存在很大的不确定性。现有技术中多采用巷道表面位移观测和深部位移观测的方法来确定注浆锚杆的最佳锚注时间,虽然效果良好,但是需要大量的时间进行观测,效率过低。
技术实现要素:
为了解决现有技术中的不足,本实用新型提供一种煤巷支护用锚注时间指示装置,能够实时对巷道表面位移情况以及巷道表面与注浆锚杆的相对位置进行监测,进而判断注浆锚杆是否达到最佳锚注时。
为了实现上述目的,本实用新型采用的具体方案为:一种煤巷支护用锚注时间指示装置,包括设置在注浆锚杆尾部的指示标记和电子指示器,电子指示器包括与注浆锚杆可拆卸连接的安装座,安装座朝向注浆锚杆头部的一侧开设有多个沿注浆锚杆长度方向延伸的盲孔,盲孔的盲端固定设置有触点开关,触点开关包括弹片,盲孔中伸缩设置有伸缩杆,伸缩杆的一端伸出盲孔并且固定连接有接触板,安装座的周侧固定连接有通信器,安装座中嵌设有控制器,控制器与通信器和所有触点开关均电性连接。
作为上述煤巷支护用锚注时间指示装置的进一步优化:所述盲孔中固定设置有导向板,导向板上开设有通孔,通孔中固定设置有导向环,所述伸缩杆从导向环中穿过。
作为上述煤巷支护用锚注时间指示装置的进一步优化:所述盲孔中固定设置有活动板,所述伸缩杆穿过活动板并且与活动板固定连接。
作为上述煤巷支护用锚注时间指示装置的进一步优化:所述伸缩杆穿过所述活动板后固定连接有加固杆,且加固杆的截面积大于伸缩杆的截面积,加固杆与所述接触板固定连接。
作为上述煤巷支护用锚注时间指示装置的进一步优化:所述伸缩杆上套设有第一弹簧,第一弹簧的两端分别与所述导向板和所述活动板固定连接。
作为上述煤巷支护用锚注时间指示装置的进一步优化:所述安装座呈环形,安装座上开设有若干个沿径向延伸的通道,通道中固定设置有限位板,限位板上穿设有推拉杆,推拉杆朝向安装座外侧的一端伸出通道后固定连接有推板。
作为上述煤巷支护用锚注时间指示装置的进一步优化:所述推拉杆上固定套设有连接板,连接板与所述限位板之间连接有第二弹簧,第二弹簧套设在推拉杆上。
作为上述煤巷支护用锚注时间指示装置的进一步优化:所述推拉杆朝向所述安装座内侧的一端一体连接有尖端。
作为上述煤巷支护用锚注时间指示装置的进一步优化:所述触点开关上开设有凹槽,所述弹片设置在凹槽中。
有益效果:本实用新型能够实时对巷道表面位移情况以及巷道表面与注浆锚杆的相对位置进行监测,进而判断注浆锚杆是否达到最佳锚注时间,最终提升注浆锚杆的锚固强度以及支护装置的支护强度。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图;
图2是电子指示器的结构示意图;
图3是图2中a部分的放大图;
图4是安装座的安装方式示意图;
图5是注浆锚杆锚注过程的状态示意图。
附图说明:1-巷道,2-锚杆安装孔,3-注浆锚杆,4-锚固剂,5-电子指示器,6-指示标记,7-封口器,8-安装座,9-控制器,10-通信器,11-盲孔,12-触点开关,13-导向板,14-第一弹簧,15-活动板,16-接触板,17-加固杆,18-伸缩杆,19-导向环,20-弹片,21-凹槽,22-通孔,23-通道,24-限位板,25-第二弹簧,26-推拉杆,27-推板,28-尖端,29-连接板,30-注浆管。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1至5,一种煤巷支护用锚注时间指示装置,包括设置在注浆锚杆3尾部的指示标记6和电子指示器5,电子指示器5包括与注浆锚杆3可拆卸连接的安装座8,安装座8朝向注浆锚杆3头部的一侧开设有多个沿注浆锚杆3长度方向延伸的盲孔11,盲孔11的盲端固定设置有触点开关12,触点开关12包括弹片20,盲孔11中伸缩设置有伸缩杆18,伸缩杆18的一端伸出盲孔11并且固定连接有接触板16,安装座8的周侧固定连接有通信器10,安装座8中嵌设有控制器9,控制器9与通信器10和所有触点开关12均电性连接。
在使用时,首先根据巷道1的地质特性选择合适的注浆锚杆3,并且确定注浆锚杆3的锚固长度,之后将注浆锚杆3插入到锚杆安装孔2中,并且将注浆锚杆3的插入端通过锚固剂5固定,然后在注浆锚杆3的尾部设置指示标记6,指示标记6与锚杆安装孔2之间留有一定距离,接着在指示标记6的旁边设置电子指示器5,并且电子指示器5位于指示标记6背向锚杆安装孔2的一侧。一段时间之后,巷道1表面发生位移会带动注浆锚杆3向锚杆安装孔2内部移动,过程中接触板16与巷道1的内壁相接触并且因为受到巷道1内壁的阻碍而向盲孔11内部移动,当指示标记6与锚杆安装孔2的开口端平齐的时候,注浆锚杆3到达最佳锚注时间,此时伸缩杆18与弹片20接触使触点开关12导通,当其中有一个触点开关12导通时,控制器9通过通信器10向工作人员发送消息,提醒工作人员可以开始进行注浆。需要说明的是,指示标记6用于对电子指示器5的位置进行标记,可以在所有注浆锚杆3全部安装完毕之后统一设置指示标记6,然后在逐个安装电子指示器5,从而提升安装效率。
本实用新型能够实时对巷道1表面位移情况以及巷道1表面与注浆锚杆3的相对位置进行监测,进而判断注浆锚杆3是否达到最佳锚注时间,最终提升注浆锚杆3的锚固强度以及支护装置的支护强度。
为了确保伸缩杆18能够顺利地与弹片20相接触进而使触点开关12导通,盲孔11中固定设置有导向板13,导向板13上开设有通孔22,通孔22中固定设置有导向环19,伸缩杆18从导向环19中穿过。导向板13和导向环19配合对伸缩杆18进行导向,确保伸缩杆18能够对准弹片20。另一方面,导向板13与导向环19还能够起到加强密封的效果,避免外界杂质侵入到盲孔11中对触点开关12产生侵蚀。
为了进一步对伸缩杆18进行导向,避免伸缩杆18偏斜,盲孔11中固定设置有活动板15,伸缩杆18穿过活动板15并且与活动板15固定连接。活动板15可以与盲孔11的内壁相贴合,当伸缩杆18出现偏斜趋势的时候活动板15能够对伸缩杆18产生阻碍,从而实现避免伸缩杆18偏斜的效果。
为了进一步保证伸缩杆18能够顺利与弹片20相接触,触点开关12上开设有凹槽21,弹片20设置在凹槽21中。
考虑到接触板16需要与巷道1的表面直接接触,而巷道1的表面是粗糙不平的,为了避免巷道1的表面对接触板16产生侧向的挤压造成伸缩杆18变形,伸缩杆18穿过活动板15后固定连接有加固杆17,且加固杆17的截面积大于伸缩杆18的截面积,加固杆17与接触板16固定连接。
在确定好注浆锚杆3的最佳锚注时间并且进行锚注之后,可以将电子指示器5拆下,为了方便将拆下的电子指示器5复位,以备后续使用,伸缩杆18上套设有第一弹簧14,第一弹簧14的两端分别与导向板13和活动板15固定连接。在巷道1的表面将伸缩杆18向盲孔11内部推动的过程中,第一弹簧14被压缩,在将电子指示器5拆下之后,在第一弹簧14的作用下伸缩杆18、活动板15、加固杆17和接触板16均复位。
电子指示器5具体的设置方式为:安装座8呈环形,安装座8上开设有若干个沿径向延伸的通道23,通道23中固定设置有限位板24,限位板24上穿设有推拉杆26,推拉杆26朝向安装座8外侧的一端伸出通道23后固定连接有推板27。在安装的时候,首先向外拉动推板27,通过推板27带动推拉杆26向安装座8的外部移动,然后将安装座8套设在注浆锚杆3的尾部,之后向内推动推板27,通过推板27带动推拉杆26向安装座8的内部移动,直到推拉杆26与注浆锚杆3相接触,因为注浆锚杆3的表面设置有螺纹结构,因此与推拉杆26之间有较大的摩擦力,从而保证巷道1的表面在将伸缩杆18向盲孔11中推动的时候不会将整个安装座8从注浆锚杆3上推下。
为了进一步保证安装座8的稳定性,推拉杆26上固定套设有连接板29,连接板29与限位板24之间连接有第二弹簧25,第二弹簧25套设在推拉杆26上。在安装的时候,向外拉动推拉杆26,推拉杆26带动连接板29同步移动,连接板29移动的过程中压缩第二弹簧25,在将安装座8套设到注浆锚杆3上之后松开推板27,第二弹簧25复位并且推动连接板29向安装座8的内部移动,进而由连接板29带动推拉杆26向安装座8的内部移动,最终将推拉杆26顶紧到注浆锚杆3上,确保安装座8在使用过程中足够稳定。
为了进一步保证安装座8的稳定性,推拉杆26朝向安装座8内侧的一端一体连接有尖端28。尖端28可以插入到注浆锚杆3上的螺纹中,从而在注浆锚杆3的轴向上将安装座8完全锁死,保证在无人力干预的情况下安装座8不会从注浆锚杆3上脱落。
最后,在本实用新型中,控制器9可以采用stm32单片机,通信器10可以采用wifi模块并且与工作人员的智能手机无线通信连接。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
1.一种煤巷支护用锚注时间指示装置,其特征在于:包括设置在注浆锚杆(3)尾部的指示标记(6)和电子指示器(5),电子指示器(5)包括与注浆锚杆(3)可拆卸连接的安装座(8),安装座(8)朝向注浆锚杆(3)头部的一侧开设有多个沿注浆锚杆(3)长度方向延伸的盲孔(11),盲孔(11)的盲端固定设置有触点开关(12),触点开关(12)包括弹片(20),盲孔(11)中伸缩设置有伸缩杆(18),伸缩杆(18)的一端伸出盲孔(11)并且固定连接有接触板(16),安装座(8)的周侧固定连接有通信器(10),安装座(8)中嵌设有控制器(9),控制器(9)与通信器(10)和所有触点开关(12)均电性连接。
2.如权利要求1所述的一种煤巷支护用锚注时间指示装置,其特征在于:所述盲孔(11)中固定设置有导向板(13),导向板(13)上开设有通孔(22),通孔(22)中固定设置有导向环(19),所述伸缩杆(18)从导向环(19)中穿过。
3.如权利要求2所述的一种煤巷支护用锚注时间指示装置,其特征在于:所述盲孔(11)中固定设置有活动板(15),所述伸缩杆(18)穿过活动板(15)并且与活动板(15)固定连接。
4.如权利要求3所述的一种煤巷支护用锚注时间指示装置,其特征在于:所述伸缩杆(18)穿过所述活动板(15)后固定连接有加固杆(17),且加固杆(17)的截面积大于伸缩杆(18)的截面积,加固杆(17)与所述接触板(16)固定连接。
5.如权利要求4所述的一种煤巷支护用锚注时间指示装置,其特征在于:所述伸缩杆(18)上套设有第一弹簧(14),第一弹簧(14)的两端分别与所述导向板(13)和所述活动板(15)固定连接。
6.如权利要求1所述的一种煤巷支护用锚注时间指示装置,其特征在于:所述安装座(8)呈环形,安装座(8)上开设有若干个沿径向延伸的通道(23),通道(23)中固定设置有限位板(24),限位板(24)上穿设有推拉杆(26),推拉杆(26)朝向安装座(8)外侧的一端伸出通道(23)后固定连接有推板(27)。
7.如权利要求6所述的一种煤巷支护用锚注时间指示装置,其特征在于:所述推拉杆(26)上固定套设有连接板(29),连接板(29)与所述限位板(24)之间连接有第二弹簧(25),第二弹簧(25)套设在推拉杆(26)上。
8.如权利要求6所述的一种煤巷支护用锚注时间指示装置,其特征在于:所述推拉杆(26)朝向所述安装座(8)内侧的一端一体连接有尖端(28)。
9.如权利要求1所述的一种煤巷支护用锚注时间指示装置,其特征在于:所述触点开关(12)上开设有凹槽(21),所述弹片(20)设置在凹槽(21)中。
技术总结