本发明属于煤矿支护领域，公开了一种巷道锚固孔孔底扩孔装置，包括：支撑连杆（3）、旋转刀片（5）、刀片连接弹簧销（6）、推杆（7）、刀片支撑套（8）和钻具把（10）构成，所述推杆（7）的第一端设置有多个旋转刀片（5），所述旋转刀片的一端（5）通过支撑连杆（3）与推杆（7）相连接，另一端通过刀片支撑套（8）与位于支撑连杆（3）的第二端的钻具把（10）相连接；所述钻具把（10）在外力作用下推动所述推杆（7）移动，以给所述旋转刀片（5）施加外力，使得所述旋转刀片（5）向外扩大旋转半径。本发明提高巷道锚固剂与钻孔围岩的粘结力，增加锚固系统稳定性，对控制锚杆支护类巷道片帮、冒顶事故的发生具有重大意义。
1.一种巷道锚固孔孔底扩孔装置，其特征在于，包括：钻具顶帽（1）、圆柱销（2）、支撑连杆（3）、连杆弹簧销（4）、旋转刀片（5）、刀片连接弹簧销（6）、推杆（7）、刀片支撑套（8）、弹簧（9）、钻具把（10）和卡销（11），所述推杆（7）的第一端设置有多个旋转刀片（5），所述旋转刀片（5）的一端通过支撑连杆（3）与推杆（7）相连接，所述钻具把（10）在外力作用下推动所述推杆（7）移动，以给所述旋转刀片（5）施加外力，使得所述旋转刀片（5）向外扩大旋转半径；所述旋转刀片（5）的另一端通过刀片连接弹簧销（6）与刀片支撑套（8）相连接，所述支撑连杆（3）通过圆柱销（2）与旋转刀片（5）相连接，所述支撑连杆（3）与推杆（7）之间通过连杆弹簧销（4）相连接，所述推杆（7）的另一端与刀片支撑套（8）相连接，所述刀片支撑套（8）与钻具把（10）相连接，所述卡销（11）设置在所述钻具把（10）上，用于连接驱动钻机；所述弹簧（9）设置在所述刀片支撑套（8）和钻具把（10）之间，用于在非工作状态时将刀片支撑套（8）和钻具把（10）撑开，在工作状态时，所述旋转刀片（5）、推杆（7）、刀片支撑套（8）和钻具把（10）在驱动钻机的驱动下相对于钻具顶帽（1）旋转。
2.根据权利要求1所述的锚固孔孔底扩孔装置，其特征在于，所述钻具把（10）和刀片支撑套（8）外圆柱面上设有螺旋槽，便于将旋转刀片切削的岩土进行输送。
3.根据权利要求1所述的锚固孔孔底扩孔装置，其特征在于，所述旋转刀片（5）上设有三角形齿，旋转刀片的前端有倒角。
4.根据权利要求1所述的锚固孔孔底扩孔装置，其特征在于，所述旋转刀片（5）的齿面成弧形。
5.根据权利要求1所述的锚固孔孔底扩孔装置，其特征在于，所述旋转刀片（5）与水平夹角为0-45°。技术领域
本发明属于煤矿支护领域，涉及一种巷道锚固孔孔底扩孔装置。
背景技术
近年来，锚杆支护技术因其造价低、施工工艺简单、施工速度快而成为煤矿巷道支护的主要支护形式之一，对井下巷道稳定性起着重要作用，是我国煤矿巷道支护的一场革命。锚杆支护是将锚杆的前端（锚头）锚固于稳定岩体之上，一方面在杆体尾部（锚尾）通过锚杆托盘和预紧螺母的共同作用向杆体施加轴向预紧力，从而抑制巷道围岩沿杆体轴向变形，预防围岩离层；另一方面杆体自身强度抵抗锚固范围内岩层产生沿弱面的滑移错动变形。现有锚杆支护技术施工中，锚杆的安装锚固过程一般为：首先使用与锚杆杆体直径相匹配的“钻头-钻杆-钻机”装置，在锚杆安装位置处的围岩上打设直径统一的锚固孔，向锚固孔内放入一定规格的锚固剂至孔底，将锚杆推入锚固孔中，用钻机带动锚杆旋转直至锚固剂搅拌均匀，锚固剂固化后，最终在锚固孔孔底一定长度范围内构成“孔壁围岩-锚固剂-杆体”这一锚杆锚固系统。采用常规工艺施工的锚固孔直径统一，无变径特征，锚杆承受轴向拉力时，锚杆与锚固剂之间的粘合较为紧密，但锚固剂与锚固孔之间形成沿锚固孔轴向的剪应力，其粘结面处提供的剪应力足以克服锚杆轴向拉应力时，才能保证锚杆始终处于有效支护工作状态。但是，由于一定深度范围内的巷道围岩均受到不同程度的掘进、采动影响，导致此范围内煤岩体完整性差、相对松软、破碎，承载能力大大降低。因此，此类巷道围岩采用常规工艺进行锚杆支护时，锚固孔的孔壁强度不足，锚固剂与孔壁之间的粘结面，容易在剪应力作用下发生破坏，使“锚杆—锚固剂”从粘结的围岩孔壁中脱离，导致锚固失效，从而发生巷道冒顶、片帮等安全事故。
发明内容
为了解决现有锚固技术中因锚固孔孔壁强度不足导致锚固剂与孔壁之间的粘结面破坏，最终造成锚固系统失效的问题，本发明提供一种巷道锚固孔孔底扩孔装置。本发明采用的技术方案是：一种巷道锚固孔孔底扩孔装置，包括：钻具顶帽、圆柱销、支撑连杆、连杆弹簧销、旋转刀片、刀片连接弹簧销、推杆、刀片支撑套、弹簧、钻具把和卡销，所述推杆的第一端设置有多个旋转刀片，所述旋转刀片的一端通过支撑连杆与推杆相连接，所述钻具把在外力作用下推动所述推杆移动，以给所述旋转刀片施加外力，使得所述旋转刀片向外扩大旋转半径；所述旋转刀片的另一端通过刀片连接弹簧销与刀片支撑套相连接，所述支撑连杆通过圆柱销与旋转刀片相连接，所述支撑连杆与推杆之间通过连杆弹簧销相连接，所述推杆的另一端与刀片支撑套相连接，所述刀片支撑套与钻具把相连接，所述卡销设置在所述钻具把上，用于连接驱动钻机；所述弹簧设置在所述刀片支撑套和钻具把之间，用于在非工作状态时将刀片支撑套和钻具把撑开，在工作状态时，所述旋转刀片、推杆、刀片支撑套和钻具把在驱动钻机的驱动下相对于钻具顶帽旋转。优选地，所述钻具把和刀片支撑套外圆柱面上设有螺旋槽，便于将旋转刀片切削的岩土进行输送。优选地，所述旋转刀片上设有三角形齿，旋转刀片的前端有倒角。优选地，所述旋转刀片的齿面成弧形。优选地，所述旋转刀片与水平夹角为0-45°。本发明的优点和有益效果在于：本发明可降低在完整性较差的围岩中施工锚杆，因锚固剂与钻孔围岩间的粘结力不足而导致锚固失效的概率，增加松软、破碎、完整性较差的围岩中锚杆支护系统稳定性，对控制锚杆支护类巷道片帮、冒顶事故的发生具有重大意义。此外，在煤炭行业不景气的今天，有了此技术可提高单根锚杆锚固范围，降低锚杆间排距，从而可提高锚杆支护类巷道施工速度、降低支护成本。
附图说明
图1为本发明原理结构示意图；图2为本发明钻具把的结构示意图；图3为本发明推杆结构示意图；图4为本发明旋转刀片结构示意图；图5为本发明旋转刀片侧视图；图6为本发明整体工作状态时结构示意图；图7为本发明整体非工作状态时结构示意图。1、钻具顶帽；2、圆柱销；3、支撑连杆；4、连杆弹簧销；5、旋转刀片；6、刀片连接弹簧销；7、推杆；8、刀片支撑套；9、弹簧；10、钻具把；11、卡销。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。如图1-7所示，为本发明一种实施例的结构示意图，本发明的锚固孔孔底扩孔装置包括：钻具顶帽1、圆柱销2、支撑连杆3、连杆弹簧销4、旋转刀片5、刀片连接弹簧销6、推杆7、刀片支撑套8、弹簧9、钻具把10和卡销11，所述推杆7的第一端设置有多个旋转刀片5，所述旋转刀片5的一端通过支撑连杆3与推杆7相连接，所述钻具把10在外力作用下推动所述推杆7移动，以给所述旋转刀片5施加外力，使得所述旋转刀片5向外扩大旋转半径；所述旋转刀片5的另一端通过刀片连接弹簧销6与刀片支撑套8相连接，所述支撑连杆3通过圆柱销2与旋转刀片5相连接，所述支撑连杆3与推杆7之间通过连杆弹簧销4相连接，所述推杆7的另一端与刀片支撑套8相连接，所述刀片支撑套8与钻具把10相连接，所述卡销11设置在所述钻具把10上，用于连接驱动钻机；所述弹簧9设置在所述刀片支撑套8和钻具把10之间，用于在非工作状态时将刀片支撑套8和钻具把10撑开，在工作状态时，所述旋转刀片5、推杆7、刀片支撑套8和钻具把10在驱动钻机的驱动下相对于钻具顶帽1旋转。在工作状态时，钻具顶帽1与岩壁固定接触，驱动钻机带动本装置相对于钻具顶帽1旋转，增加装置寿命，提高工作效率。本发明提高锚固剂与钻孔围岩间的粘结力，增加锚固系统稳定性，对控制锚杆支护类巷道片帮、冒顶事故的发生具有重大意义。在煤炭行业不景气的今天，有了此技术可提高单根锚杆锚固范围，降低锚杆间排距，从而可提高锚杆支护类巷道施工速度、降低支护成本。本发明的旋转刀片5的齿面成弧形，与岩土接触时可以减少阻力，可增加刀片的寿命。优选地，所述旋转刀片5与水平夹角为0-45°。优选地，所述旋转刀片5上设有三角形齿，便于切削岩土，旋转刀片5的前端有较大倒角，便于本装置工作时更好地进入预钻孔。本发明的钻具把10和刀片支撑套8外圆柱面上设有螺旋槽，便于将刀片切削的岩土输送孔外；钻具把10前端设有螺纹孔101，后端设有销孔103；钻具把10与推杆7通过螺纹连接，钻具把10的前端和刀片支撑套8的末端为方形，钻具把10的前端安装在与刀片支撑套8内，可沿刀片支撑套8直线运动。旋转刀片5的末端通过刀片连接弹簧销6与刀片支撑套8铰接；支撑连杆3的一端通过圆柱销2与旋转刀片5的前端铰接，另一端通过连杆弹簧销4与推杆7前端铰接；弹簧9的一端与刀片支撑套8连接，另一端与钻具把10连接，用于非工作状态时将刀片支撑套8和钻具把10撑开。旋转刀片5上设有三角形齿，便于切削岩土。旋转刀片5的前端有较大倒角，用于本装置在进入预钻孔时，岩土会给刀片向下的力，刀片不易被卡住或张开，旋转刀片5的齿面成弧形，可增加刀片的寿命，卡销11安装在钻具把10的末端，用于与传动的旋转钻头连接。刀片支撑套的前端安装有钻具顶帽1，钻具顶帽1与刀片支撑套8可周向旋转。如图2所示，为本发明钻具把的结构示意图，本发明的钻具把10的前端设有螺纹孔101，本体上设有螺旋槽102，在后端设有销孔103，端头101用于安装推杆7，螺旋槽102便于将刀片切削的岩土输送孔外,销孔103用于安装卡销11。如图3所示，为本发明推杆结构示意图，本发明的推杆包括刀片座71、方杆72、螺纹轴73，刀片座71用于安装旋转刀片5，方杆72截面为正方形，便于与刀片支撑套8内孔配合旋转，螺纹轴73安装在刀具把10前端的螺纹孔101内。如图4、5所示，为本发明旋转刀片结构示意图，本发明的旋转刀片包括倒角51、三角形齿52、弧形齿面53，旋转刀片5的齿面成弧形，与岩土接触时可以减少阻力，可增加刀片的寿命，所述旋转刀片与水平夹角为0-45°。本发明的工作过程如下：首先，使用与锚杆杆体直径、锚固剂直径相匹配的“钻头-钻杆-钻机”装置在巷道围岩内钻出锚杆支护需求深度的传统锚固孔；其次，取出钻杆，拆卸钻头，换装本发明的扩孔装置后送入传统锚固孔至孔底，此时，扩孔装置头部顶帽与传统锚固孔孔底围岩接触；第三，启动钻机，使钻机运转并推动钻机带动钻杆沿传统锚固孔轴向移动，在钻杆的旋转顶推作用下扩孔装置切削刀片被撑开，在扩孔范围内由外部向孔底切削钻孔围岩，达到锚固孔底孔扩孔目的；最后，扩孔完成后，钻机停止转动，向外拔出扩孔装置，钻具把则会拉动推杆往外运动，此时，旋转刀片受到较小初始孔段的压力和弹簧的弹力共同作用，同时，推杆与刀片支撑套距离增大，使得旋转刀片沿刀片连接弹簧销旋转收缩，直至旋转刀片全部缩回刀片支撑套的刀片槽内，钻头复位，将扩孔钻头从钻孔中拔出，一个扩孔循环完成。以上所述仅是本发明的优先实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。