本發(fā)明涉及礦井下巷道加固，具體涉及一種礦井下巷道圍巖加固注漿裝置及加固注漿方法。

背景技術：

1、注漿加固常用于很多煤礦回采巷道的圍巖力學性質較差、地應力較大的圍巖變形，對于這樣的圍巖，由于裂隙發(fā)育程度高且相互連通，中國專利公開了煤礦井下巷道圍巖加固注漿系統(tǒng)（授權公告號cn117108318b），該專利技術公開了煤礦井下巷道圍巖加固注漿系統(tǒng)，屬于井下巷道加固技術領域，其包括：外注漿機架，其一端與外車架轉向臂相連接，并由外車架轉向臂驅動垂向定位在巷道圍巖側壁處，所述外注漿機架上滑動安裝有注漿機構，所述注漿機構上設有主進料管，所述外注漿機架外設置有注漿泵，所述注漿泵上通過供料管與攪拌箱相連通，所述主進料管與注漿泵的輸送端相連通，所述外注漿機架上橫向固定有導架，所述導架上滑動設置有側注漿系統(tǒng)；該發(fā)明中側注漿系統(tǒng)能夠傾斜鉆入煤礦巷道圍巖內，并與注漿鉆孔相通，加強結構固化強度。該專利技術解決了現(xiàn)有技術中的注漿管進行注漿過程中注漿液通過較大裂隙流向遠方，甚至流入附近斷層，不僅經(jīng)濟損失嚴重，而且小裂隙中因無注漿液壓入，導致注漿效果無法達到預期效果；同時，單一形成的注漿鉆孔雖然能夠提供較大支護力，但在長期受采礦區(qū)的震動易中部斷層破裂，仍會造成圍巖突出的問題。

2、但是，現(xiàn)有技術中如果煤礦井下巷道圍巖處于長期的動態(tài)變化環(huán)境中，如受到深部地壓的持續(xù)影響、臨近采區(qū)的反復采動影響等，圍巖會不斷產(chǎn)生新的裂隙和變形。在這種情況下，需要定期注漿來維持圍巖的穩(wěn)定性。例如，在深部開采的煤礦巷道，隨著開采深度的增加，地應力不斷增大，巷道圍巖會逐漸出現(xiàn)新的裂隙和破碎帶，通過定期進行注漿，可以及時填充這些新產(chǎn)生的裂隙，保證圍巖的完整性，需要解決現(xiàn)有技術中可以自動監(jiān)測圍巖新的裂縫同時進行自動加固注漿的問題。

3、因此，本領域技術人員提供了一種礦井下巷道圍巖加固注漿裝置及加固注漿方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、為解決上述技術問題，本發(fā)明提供：

2、一種礦井下巷道圍巖加固注漿裝置，包括：

3、調節(jié)軌板；上滑動安裝有加固注漿移動調節(jié)結構；

4、所述加固注漿移動調節(jié)結構上裝配有對礦井下巷道圍巖加固注漿的裂縫鉆孔加固注漿結構；

5、所述加固注漿移動調節(jié)結構包括有移動組件和加固注漿調節(jié)組件；

6、所述裂縫鉆孔加固注漿結構包括有鉆孔雙向電機，且所述鉆孔雙向電機輸出端可拆卸裝配有鉆孔桿，所述鉆孔桿內部開設有內方槽，內方槽內部活動設置有注漿方桿，所述注漿方桿頂端整體固定有位于鉆孔桿頂部的鉆頭。

7、優(yōu)選地：所述注漿方桿頂端四面均開設有漿液排孔，且所述注漿方桿底端內壁貫通開設有位于鉆孔雙向電機底部的漿液進槽；

8、所述注漿方桿在漿液進槽的下方活動設置有轉動設置在鉆孔桿內部的環(huán)軸桿。

9、優(yōu)選地：所述環(huán)軸桿內側設有電動伸縮桿，且電動伸縮桿的頂端與注漿方桿固定設置；

10、所述鉆孔桿外壁轉動裝配有位于漿液進槽外部的注漿環(huán)，注漿環(huán)一側貫通連接有注漿管。

11、優(yōu)選地：所述鉆孔雙向電機兩端外側均可拆卸安裝有裝配架，且兩個所述裝配架上均安裝有對礦井下巷道圍巖墻壁監(jiān)測畫面拍攝的監(jiān)測攝像頭；

12、兩個所述裝配架之間固定安裝有調節(jié)桿二，且所述調節(jié)桿二的中部外壁固定安裝有蝸輪四，蝸輪四嚙合有蝸桿四，所述蝸桿四的一端連接有伺服電機四。

13、優(yōu)選地：所述調節(jié)桿二外側轉動裝配有承重外架，且所述伺服電機四為固定安裝在承重外架內側。

14、優(yōu)選地：所述承重外架底端整體固定安裝有調節(jié)桿一，調節(jié)桿一的中部外壁固定裝配有蝸輪三，蝸輪三嚙合有蝸桿三，蝸桿三一端連接有伺服電機三。

15、優(yōu)選地：所述調節(jié)桿一兩端外側均轉動安裝有外架框，且兩個所述外架框之間整體固定有裝配盤，裝配盤底部可拆卸安裝有調節(jié)盤。

16、優(yōu)選地：所述調節(jié)盤底部轉動安裝有液壓氣缸，且所述調節(jié)盤的底部內壁開設有內齒槽，內齒槽內側嚙合設有直齒輪，且所述直齒輪底部連接有伺服電機二。

17、優(yōu)選地：所述鉆孔桿外部轉動密封套設有封閉斗，且所述封閉斗一側安裝有升降氣缸，所述升降氣缸固定安裝在鉆孔雙向電機的外壁。

18、本發(fā)明還提供：一種礦井下巷道圍巖加固注漿裝置的加固注漿方法，包括以下步驟：

19、步驟一：礦井下巷道圍巖裂縫鉆孔；

20、經(jīng)過調節(jié)軌板裝配在礦井下巷道內側的加固注漿移動調節(jié)結構，裂縫鉆孔加固注漿結構經(jīng)過加固注漿移動調節(jié)結構調節(jié)至對應礦井下巷道圍巖的裂縫處后，經(jīng)過啟動鉆孔雙向電機，鉆孔雙向電機帶動鉆孔桿沿著注漿環(huán)轉動，使鉆孔桿及其上的鉆頭同時轉動，液壓氣缸啟動后，推動鉆頭和鉆孔桿對礦井下巷道圍巖的裂縫處進行鉆孔操作；

21、步驟二：礦井下巷道圍巖裂縫孔內注漿；

22、液壓氣缸緩慢持續(xù)收縮的同時電動伸縮桿啟動，啟動的電動伸縮桿對注漿方桿在內方槽內側向外部移動，使注漿方桿的漿液排孔露出在鉆孔桿外側，混凝土漿液經(jīng)過注漿管排進注漿環(huán)內部，使混凝土沿著注漿環(huán)內部排進注漿方桿的漿液進槽內側，混凝土可在注漿方桿內部沿著露出在鉆孔桿外部的漿液排孔排出在井下巷道圍巖裂縫孔內，經(jīng)過混凝土漿液滲透在孔外的圍巖裂縫中，對其注漿加固；

23、步驟三：注漿位置環(huán)形調節(jié)；

24、根據(jù)需要在礦井下巷道圍巖鉆孔的位置進行環(huán)形調節(jié)鉆孔桿的環(huán)形角度時，經(jīng)過啟動伺服電機二，伺服電機二啟動后帶動直齒輪旋轉，使其直齒輪對調節(jié)盤內側的內齒槽嚙合，將調節(jié)盤沿著液壓氣缸的輸出端轉動，即可對鉆孔桿的環(huán)形角度位置調節(jié)；

25、步驟四：注漿位置一次豎直角度調節(jié)；

26、根據(jù)需要在礦井下巷道圍巖鉆孔的位置進行調節(jié)鉆孔桿的注漿位置一次豎直角度調節(jié)時，經(jīng)過啟動伺服電機三，伺服電機三輸出端轉動帶動蝸桿三旋轉，旋轉的蝸桿三對蝸輪三嚙合轉動，使調節(jié)桿一隨著蝸輪三轉動，將調節(jié)桿一帶動承重外架轉動，即可對其上裝配的鉆孔桿進行一次豎直角度調節(jié)；

27、步驟五：注漿位置二次豎直角度調節(jié)；

28、根據(jù)需要在礦井下巷道圍巖鉆孔的位置進行調節(jié)鉆孔桿的注漿位置二次豎直角度調節(jié)時，經(jīng)過啟動伺服電機四，伺服電機四輸出端轉動帶動蝸桿四旋轉，旋轉的蝸桿四對蝸輪四嚙合轉動，使調節(jié)桿二隨著蝸輪四轉動，即可對其上裝配的鉆孔桿進行二次豎直角度調節(jié)；

29、步驟六：注漿時封閉鉆孔開口與外界空間封閉；

30、啟動升降氣缸，升降氣缸帶動封閉斗上升緊貼至礦井下巷道圍巖外壁，而上升時的封閉斗經(jīng)過內盤在鉆孔桿外側沿著封閉斗內側轉動，使封閉斗與鉆孔桿處于密封狀態(tài)的情況下對礦井下巷道圍巖外壁封閉。

31、本發(fā)明的技術效果和優(yōu)點：

32、本發(fā)明具有精準定位與多方位調節(jié)，加固注漿移動調節(jié)結構的移動調節(jié)：加固注漿移動調節(jié)結構沿著調節(jié)軌板移動時，雙向電機體帶動蝸桿一、蝸輪一及移動齒輥，使其在調節(jié)軌板的底齒槽內嚙合移動，實現(xiàn)了精確的位置調節(jié)，確保裂縫鉆孔加固注漿結構能夠準確到達圍巖裂縫處。

33、本發(fā)明具有裂縫鉆孔加固注漿結構的多角度調節(jié)，弧形角度調節(jié)：裂縫鉆孔加固注漿結構在裝配弧框間的弧形位置可通過伺服電機一驅動蝸桿二、蝸輪二及主動齒輥，在弧形齒槽內嚙合移動來實現(xiàn)，能根據(jù)圍巖裂縫的實際分布情況進行靈活調整；環(huán)形角度調節(jié)：伺服電機二驅動直齒輪與調節(jié)盤內側的內齒槽嚙合，可調節(jié)鉆孔桿的環(huán)形角度位置，精準定位鉆孔和注漿方向；豎直角度調節(jié)：通過伺服電機三、蝸桿三、蝸輪三及調節(jié)桿一實現(xiàn)鉆孔桿的一次豎直角度調節(jié)，伺服電機四、蝸桿四、蝸輪四及調節(jié)桿二實現(xiàn)二次豎直角度調節(jié)，能夠全方位覆蓋不同角度的圍巖裂縫，提高注漿加固的有效性。

34、本發(fā)明具有高效注漿，鉆孔與注漿一體化，鉆孔雙向電機驅動鉆孔桿旋轉進行鉆孔作業(yè)，同時液壓氣缸與電動伸縮桿配合，在鉆孔過程中能及時將注漿方桿的漿液排孔暴露，使混凝土漿液從鉆孔桿外部排出至圍巖裂縫孔內，并滲透至裂縫中，實現(xiàn)了鉆孔與注漿的高效連續(xù)作業(yè)，提高施工效率，自動觸發(fā)加固注漿，一旦監(jiān)測到裂痕，系統(tǒng)可立即自動啟動加固注漿裝置，能夠在圍巖結構還未發(fā)生嚴重破壞之前就進行修復，有效防止裂痕進一步擴大導致的巷道坍塌危險情況，極大地提高了礦井下巷道的安全性，保障了井下作業(yè)人員的生命安全和正常生產(chǎn)活動的持續(xù)進行。

35、本發(fā)明具有封閉斗密封作用：升降氣缸帶動封閉斗上升緊貼圍巖外壁，封閉斗內盤在鉆孔桿外側轉動確保密封狀態(tài)，有效防止?jié){液外溢，保證注漿壓力和效果，減少材料浪費，同時避免漿液對周圍環(huán)境造成污染。