涂敷的采矿锚杆制造技术

一种矿井支架，该支架包括细长的金属部件和位于该部件上的包含使用后再循环的热塑性塑料的涂层。所述热塑性塑料可包括使用后再循环的聚（对苯二甲酸乙二酯），所述涂层可以是注塑的涂层。所述涂层的第一层的厚度可至少约为０．１毫米，结晶度约为１６－３０％，所述涂层的第二层的厚度可至少约为０．１毫米，结晶度约为６－１４％。所述第一层或第二层均可与细长的金属部件接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种采矿锚杆(mining bolt)及其应用方法。具体来说，本专利技术涉及一种用于矿顶加固的灌浆的(grouted)系统，该系统包括一种采矿锚杆，该采矿锚杆具有由第一材料形成的中心部分，和第二材料形成的周围部分。
技术介绍
煤矿使用的主要顶部支架系统包括通常长度为4-6英尺、直径为3/4和5/8英寸的撑帽(headed)钢筋锚杆，该钢筋锚杆与灌注的树脂一起用于直径为1英寸的孔内。通常使用多隔间(compartment)树脂筒(cartridge)进行灌浆。例如，如Llewellyn在美国专利第3,861,522号中所述，可使用一种分隔的包装(package)，在此包装中由薄膜制成的纵向薄膜密封在同样由隔膜制成的圆管形部件的内壁上，以一定的形式在它们之间形成至少两个连续的纵向线性连接，使得所得隔间的体积可变。优选的是两个隔间之间具有无穷多的相对体积变化性的的双隔间包装。Gilbert在美国专利第4,239,105中揭示了另一种用于采矿顶部锚杆接固定的树脂胶囊(capsule)。多隔间胶囊具有包含催化剂的纵向延伸的管状内隔间，以及在所述内隔间周围纵向延伸的包含树脂组合物的管状外隔间。所述纵向延伸的管状内隔间和外隔间通过聚酯材料的单层膜带形成，在此单层膜带上，沿相对的纵向边缘焊接有双层带，该双层带包括聚酯材料的第一个层和聚乙烯材料的第二层带，所述第一个层与所述单层带聚酯膜带焊接起来。所述由单层带和双层带形成的复合板材自身沿一个双层边缘余量折叠，形成管状内隔间，使得在折叠时复合带边缘的聚乙烯层材料与该层(ply)材料接触，并焊接起来。然后将所述复合带的相对双层边缘余量折叠到形成的内隔间上面，使得边缘的聚乙烯层材料与其他边缘的聚乙烯层材料相接触，并焊接起来形成管状外隔间。树脂筒会出现显著的刚性方面的问题。具体来说，如Simmons等人在美国专利第6,545,068B1号中所揭示，在大约两个月内，树脂筒会变得柔软或缺乏刚性或牢固性，使得包含灌浆组合物的筒不再像刚包装的筒那样具有刚性。对于消费者来说，柔软的筒是一个问题，这是由于柔软的筒难以置入顶部的钻孔内。揭示了一种通过在灌浆组合物内加入可压缩性物质，充分提高灌浆组合物的稳固性的方法。所述可压缩性物质选自氮气、氧气、空气、二氧化碳、泡沫橡胶、二氧化碳、氩气、以及其中两种或更多种的组合。下面来看与树脂筒结合使用的采矿锚杆，3/4英寸的采矿锚杆的性能显著优于5/8英寸的采矿锚杆。首先，与5/8英寸采矿锚杆的应用相比，当将3/4英寸采矿锚杆安装在直径1英寸的孔内时，采矿锚杆和钻孔壁之间的环状空隙(环状空隙)较小，从而可以改进所述环状空隙内树脂和催化剂的混合。对于其中具有高树脂-催化剂比的树脂筒，这种改进的混合性是特别重要的。这种树脂筒的树脂/催化剂比通常约为60/40至90/10。其次，通常使用树脂筒对孔内的锚杆进行灌浆的时候，必须在原位将树脂筒″切碎″，以释放出筒内的树脂和催化剂，然后使它们混合。通常人们知道，当环状空隙大于1/8英寸时，切碎了的树脂筒的大块碎片会显著影响树脂/催化剂的混合，随之会导致采矿锚杆和钻孔壁之间的强度很差。已知当形成树脂筒的塑料薄膜进入并固定在与周围的岩石邻近的钻孔内，从而影响树脂和岩石之间形成所需的力学的结合的情况下，会出现这种″手指伸进手套(glove fingering)″现象。第三，3/4英寸的采矿锚杆在1英寸的孔内提供的较小的环状空隙(例如1/8英寸的环状空隙)会提供更坚硬的支承系统，在每单位作用力作用下的移动更小，蠕变更小。在澳大利亚和美国进行的广泛研究中已经证明了这些强度的优点，实际上发现1/16英寸的环状空隙甚至效果更好。例如参见C.Mark，C.Compton，D.Oyler和D.Dolinar，″Anchorage pull testing for fully grouted bolts，″21st International Conferenceon Ground Control in Mining中的第13号论文，2002年8月6-8，2002，ISBN0-939084-56-9。尽管5/8英寸锚杆具有上述缺点，但是优于其相对于3/4英寸锚杆具有重量轻、使用方便和成本低的特点，大约50％的煤矿在使用5/8英寸锚杆。在矿山装置中，较轻的锚杆是有益的。当将采矿锚杆插入例如直径1英寸、长4-6英尺的孔内时，锚杆和孔之间的间隙必须用树脂完全填充，以确保灌浆有足够的强度。由于锚杆的比重约为8.6，而树脂的比重约为2.0，通过使用较小直径的锚杆和更多的树脂，可以降低灌浆系统的总重量。在4英尺长的孔内，用树脂完全灌浆的5/8英寸锚杆和3/4英寸拴的重量差异约为1磅/根锚杆。尽管可以通过钻较小直径的孔、使用较少的树脂来抵消该重量差异，但是在采矿操作中，钻直径小于1英寸的孔更加困难，成本更高，这是由于钻屑去除和通常的钻头的刚度的限制造成的。废弃的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)聚合物既无法环境生物降解也不能堆肥(compostable)，因此其处理是一个问题。回收利用已经成为了长期积累的垃圾的可行性替代方案，可回收的PET废料可以大量获得。例如，例如来自软饮料瓶的使用后的PET可以以较低的成本大量获得。已知瓶级(bottle grade)PET是各种PET级别中高质量的级别，特别是可以以洗涤过的薄片的形式获得。环保因素和政府的规定是促使人们探寻PET废料的新的和改进的用途的主要因素。英国公开专利申请第GB 2138732A号涉及一种可用于采矿、建筑和土木工程的锚杆(anchor)。该公开专利申请揭示了一种形成于锚固件(例如钢筋)端部的套筒(sleeve)，其具体方法是将所述锚固件的一端置入可反复使用的塑料模内，所述塑料模具有至少一条螺纹的模型，而且包含自固化收缩组合物。根据该专利申请，该组合物可以是水泥材料或树脂材料聚酯或环氧树脂组合物。如上所述，向模具内提供一定量的聚酯薄浆Lokset，从而在有螺纹的锚杆上浇注套筒。然而，该公开的专利申请并未讨论PET的应用，使用使用过的回收PET的迫切性，或者注塑的聚合物涂层在矿井支架中的应用。英国专利说明书第1,382,054号涉及在盲孔中固定锚杆，揭示了一种将锚杆固定在孔内的方法，该方法包括在锚杆的一个端部添加一个套筒。根据其说明书，该套筒可以由木材或可硬化组合物形成，所述可硬化组合物包括例如填充的树脂或水泥灰浆。该套筒还可由塑料预制成形，根据该说明书描述，适用于这种套筒的合适的塑料为聚缩醛或聚甲醛树脂，聚酰胺(例如尼龙丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物)，聚烯烃或具有必需的或所需性质的任何其他聚合物。该说明书还揭示了可将锚杆的一端插入模具内，向该模具倒入可浇注组合物以形成套筒；在制备套筒时，该组合物发生固化和收缩。然而，该公开的专利说明书并未讨论PET的应用，使用使用过的回收PET的迫切性，或者注塑的聚合物涂层在矿井支架中的应用。尽管已经有了这些发展，但是仍然需要部分地由PET之类的使用后回收聚合物制成的矿井支架。还需要具有通过浇注以外的方法(例如注塑法)形成的聚合物材料涂层的矿井支架。还需要一种矿井支架，该支架部分地由模塑在所述支架上的热塑性聚合物涂层形成。作为一种不加固的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿井支架，该支架包括：　　　　细长的金属部件；　　　　位于该部件上的包含使用后再循环的聚（对苯二甲酸乙二酯）的涂层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：WJ西蒙斯，WN西蒙斯，
申请(专利权)人：泰拉西米科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]