锚杆钻孔定向装置.pdf

本发明公开了一种锚杆钻孔定向装置，它含有固定板和锚杆套管，其中，所述固定板由水平板和垂直板组成，并且水平板和垂直板为一体式结构或分体固定式结构，另一端能够绕铰链转动，在锚杆套管和垂直板之间设有固定机构，使锚杆套管和垂直板保持相对固定；或者，所述固定板为水平板，并且固定板上设有通孔，在通孔处的固定板上设有锚杆套管，该锚杆套管与固定板垂直。本发明结构简单、使用方便、能够提高锚杆定向钻孔的精度，改变锚杆套管与固定板之间的夹角，即可使钻杆以不同的角度钻削岩面，其钻孔的角度误差不超过1°，定向钻孔的精度高。另外，本发明既能控制钻顶孔，又控制钻侧孔，易于推广，具有较好的社会和经济效益。

1.  一种锚杆钻孔定向装置，含有固定板和锚杆套管，其特征是：所述固定板由水平板和垂直板组成，并且水平板和垂直板为一体式结构或分体固定式结构，锚杆套管一端铰接在垂直板上，另一端能够绕铰链转动，在锚杆套管和垂直板之间设有固定机构，使锚杆套管和垂直板保持相对固定。

2.  根据权利要求1所述的锚杆钻孔定向装置，其特征是：所述固定机构为磁铁块，该磁铁块固定在锚杆套管或垂直板上。

3.  根据权利要求1所述的锚杆钻孔定向装置，其特征是：所述固定机构为磁铁块、顶丝和紧固块，所述磁铁块固定在锚杆套管或垂直板上，所述紧固块一端套装在锚杆套管上，其另一端卡在垂直板另一侧面上，并且通过顶丝进行紧固，垂直板的外缘为圆弧形。

4.  根据权利要求1所述的锚杆钻孔定向装置，其特征是：所述固定机构为磁铁块、螺母和螺栓，所述磁铁块固定在锚杆套管或垂直板上，所述螺栓一端通过滑套安装在锚杆套管上，其另一端贯穿垂直板上设有的圆弧形通孔，并且通过螺母进行紧固。

5.  根据权利要求1～4任一所述的锚杆钻孔定向装置，其特征是：所述垂直板的一侧面或两侧面上设有角度刻度线，以显示锚杆套管转动的角度；所述锚杆套管为变径套管，其铰接端的直径大于另一端的直径，或所述锚杆套管为等径套管；所述磁铁块为长条形。

6.  一种锚杆钻孔定向装置，含有固定板和锚杆套管，其特征是：所述固定板为水平板，并且固定板上设有通孔，在通孔处的固定板上设有锚杆套管，该锚杆套管与固定板垂直。

7.  根据权利要求6所述的锚杆钻孔定向装置，其特征是：所述锚杆套管上设有磁铁块。

8.  根据权利要求7所述的锚杆钻孔定向装置，其特征是：所述锚杆套管为变径套管，其铰接端的直径大于另一端的直径，或所述锚杆套管为等径套管；所述磁铁块为长条形；固定板和锚杆套管为一体式结构或分体固定式结构。

锚杆钻孔定向装置
一.技术领域：本发明涉及一种锚杆钻孔装置，特别是涉及一种锚杆钻孔定向装置。
二.背景技术：目前，国内煤矿锚杆支护广泛应用顶置式锚杆钻机进行钻孔，然后安装锚杆，进行巷道支护。实验证明：在锚杆安装时，如果对紧固螺母施加相同的预紧力矩，实际产生的锚杆预紧力(锚杆托盘对巷道周边岩面的主动压力)与锚杆安装角度成正比关系。当锚杆与巷道周边岩面垂直时，所产生的预紧力最大，而锚杆预紧力越大，锚杆增阻越快，锚杆所能达到的作用阻力也越大，而锚杆工作阻力越大，对围岩位移的控制作用就越大，支护效果越好，因此，最大限度地控制锚杆安装角度误差是提高支护效果的有效措施之一。但是，自从我国开始采用锚杆支护以来，其工程质量标准中所规定的锚杆角度误差一直是≤15°，此范围太大，不能保证钻孔的精确性，而且实验证明：当锚杆角度误差从10°缩小到5°时，同样施加200NM的预紧力矩，所产生的预紧力却增加了20KN，因此，无论钻直孔或斜孔，控制锚杆钻孔的精确度是十分必要的，但是，目前还没有这样的设备或装置，仅仅靠目测或简单的设施，不能达到减小误差的目的，进而影响支护的效果。
三.发明内容：
本发明的目的：克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、使用方便、能够提高锚杆定向钻孔精度的锚杆钻孔定向装置。
本发明的技术方案：一种锚杆钻孔定向装置，含有固定板和锚杆套管，其中，所述固定板由水平板和垂直板组成，并且水平板和垂直板为一体式结构或分体固定式结构，锚杆套管一端铰接在垂直板上，另一端能够绕铰链转动，在锚杆套管和垂直板之间设有固定机构，使锚杆套管和垂直板保持相对固定。
所述固定机构为磁铁块，该磁铁块固定在锚杆套管或垂直板上。
或者，所述固定机构为磁铁块、顶丝和紧固块，所述磁铁块固定在锚杆套管或垂直板上，所述紧固块一端套装在锚杆套管上，其另一端卡在垂直板另一侧面上，并且通过顶丝进行紧固，垂直板的外缘为圆弧形。
或者，所述固定机构为磁铁块、螺母和螺栓，所述磁铁块固定在锚杆套管或垂直板上，所述螺栓一端通过滑套安装在锚杆套管上，其另一端贯穿垂直板上设有的圆弧形通孔，并且通过螺母进行紧固。
所述垂直板的一侧面或两侧面上设有角度刻度线，以显示锚杆套管转动的角度；所述锚杆套管为变径套管，其铰接端的直径大于另一端的直径，或所述锚杆套管为等径套管；所述磁铁块为长条形。
一种锚杆钻孔定向装置，含有固定板和锚杆套管，其中，所述固定板为水平板，并且固定板上设有通孔，在通孔处的固定板上设有锚杆套管，该锚杆套管与固定板垂直。
所述锚杆套管上设有磁铁块。
所述锚杆套管为变径套管，其铰接端的直径大于另一端的直径，或所述锚杆套管为等径套管；所述磁铁块为长条形；固定板和锚杆套管为一体式结构或分体固定式结构。
本发明的有益效果：
1.本发明能够提高锚杆定向钻孔的精度，其锚杆套管与固定板固定连接或铰接，固定板顶靠在岩面上，钻杆从锚杆套管中穿过，锚杆套管与固定板之间的夹角即是钻杆与岩面之间的夹角，其定位准确，改变锚杆套管与固定板之间的夹角，即可使钻杆以不同的角度钻岩面，另外，固定板的垂直板上设有角度刻度线，能够直观、精确地显示钻孔的角度，其钻孔的角度误差不超过1°，所以，定向钻孔的精度高。
2.本发明使用方便，其锚杆套管或固定板上设有磁铁块，在磁力的作用下，本装置吸附在钻杆上，不会自动掉下来。把本装置推至钻杆顶端，使固定板与岩面紧密接触，此时钻杆的方向即为钻孔的方向，然后调整锚杆机的位置并使锚杆机支腿与钻杆成一直线，钻孔的方向就被确定，然后，将本装置拉离钻杆顶端，即可开始钻孔，因此，使用十分方便。
3.本发明结构简单，其锚杆套管与固定板固定连接或铰接，并且，固定板、锚杆套管以及二者之间的固定均为常见部件和连接，容易制造和购买，因此，制造成本较低，降低企业的运营成本。
4.本发明使用范围广，既能控制钻顶孔，又控制钻侧孔，并且可以制成不同的规格，既能适用于矿井锚杆定向钻孔，又能适用其它行业定向钻孔，如建筑装修业在房间上定向钻孔等，易于推广，具有较好的社会和经济效益。
四.附图说明：
图1为锚杆钻孔定向装置的结构示意图之一；
图2为图1所示锚杆钻孔定向装置的左视图；
图3为图1所示锚杆钻孔定向装置的俯视图；
图4为图1所示锚杆钻孔定向装置的右视图；
图5为锚杆钻孔定向装置的结构示意图之二；
图6为图5所示锚杆钻孔定向装置的左视图；
图7为锚杆钻孔定向装置的结构示意图之三；    
图8为图7所示锚杆钻孔定向装置的俯视图；
图9为锚杆钻孔定向装置的结构示意图之四；
图10为图9所示锚杆钻孔定向装置的俯视图；
图11为锚杆钻孔定向装置的结构示意图之五；
图12为图11所示锚杆钻孔定向装置的俯视图；
图13为锚杆钻孔定向装置的结构示意图之六；
图14为图13所示锚杆钻孔定向装置的俯视图。
五.具体实施方式：
实施例一：参见图1、图2、图3和图4，图中，锚杆钻孔定向装置含有固定板1和锚杆套管2，固定板1由水平板和垂直板组成，并且垂直板设在水平板的一侧边上，锚杆套管2一端通过转轴安装在垂直板上，另一端能够绕转轴转动，在锚杆套管2和垂直板之间设有固定机构，使锚杆套管2和垂直板保持相对固定。固定机构为磁铁块3、顶丝4和紧固块5，磁铁块3为长条形，并且固定在锚杆套管2上(也可以固定在垂直板上)，紧固块5一端套装在锚杆套管2上，其另一端卡在垂直板另一侧面上，并且通过顶丝4进行紧固，垂直板的外缘为圆弧形，便于锚杆套管2转动时，固定块5能够卡在垂直板的外缘上。
根据需要，垂直板的一侧面或两侧面上设有角度刻度线，以显示锚杆套管2转动的角度；另外，锚杆套管2为变径套管，其铰接端的直径大于另一端的直径，也可以为等径套管，另外水平板和垂直板为一体式结构，也可以为分体式结构，二者通过焊接或螺栓固定在一起。
使用时，根据需要调整锚杆套管2与水平板之间的夹角，如果垂直板和锚杆套管2均为金属材料制成，此时磁铁块3即可使二者相对固定，为了更好地将二者固定，通过顶丝4和固定块5进行紧固；如果垂直板和锚杆套管2均为非金属材料制成(如PVC材料)，此时只能靠顶丝4和固定块5进行紧固，并且磁铁块3需要贯穿锚杆套管2的管壁，以便与钻杆吸附；如果垂直板为非金属材料制成(如PVC材料)，锚杆套管2为金属材料，磁铁块3只需要固定在锚杆套管2管壁外表面即可。把锚杆套管2套在钻杆上，并且推至钻杆顶端，使固定板1与岩面紧密接触，此时钻杆的方向即为钻孔的方向，然后调整锚杆机的位置并使锚杆机支腿与钻杆成一直线，钻孔的方向就被确定，然后，将锚杆套管2，拉离钻杆顶端，即可开始钻孔，在磁力的作用下，本装置吸附在钻杆上，不会自动掉下来，因此，使用十分方便。
实施例二：参见图5和图6，图中编号与实施例一相同的，代表的意义相同，相同之处不重述，不同之处在于：固定机构为磁铁块3、螺母4和螺栓5，磁铁块3固定在锚杆套管2上，螺栓5一端通过滑套安装在锚杆套管2上，其另一端贯穿垂直板上设有的圆弧形通孔，并且通过螺母4进行紧固。
实施例三：参见图7和图8，图中编号与实施例一相同的，代表的意义相同，相同之处不重述，不同之处在于：固定机构为磁铁块3，该磁铁块3固定在锚杆套管2上，此时垂直板和锚杆套管2均为金属材料制成。
实施例四：参见图9和图10，图中编号与实施例一相同的，代表的意义相同，相同之处不重述，不同之处在于：固定板1为水平板，并且固定板1上设有通孔，在通孔处的固定板1上设有锚杆套管2，该锚杆套管2与固定板1垂直。
实施例五：参见图11和图12，图中编号与实施例一相同的，代表的意义相同，相同之处不重述，不同之处在于：垂直板与水平板为分体固定式结构，二者通过焊接固定，并且在水平板上开有长条孔(也可以为椭圆孔)，便于钻头通过，当然，垂直板和水平板也可以是一体式结构，整体浇铸而成。
实施例六：参见图13和图14，图中编号与实施例一相同的，代表的意义相同，相同之处不重述，不同之处在于：水平板中间设有长条孔(也可以为椭圆孔)，并且在长条孔的两侧分别设有一个垂直板，锚杆套管2夹在两个垂直板之间，并且通过销柱与两个垂直板铰接。
改变锚杆套管和固定板之间的固定方式，能够组成多个实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不一一详述。