一种用于将多组分的混合物注射到岩石孔中的喷嘴(5)，其中，混合物适于将锚杆紧固在岩石孔中。喷嘴(5)包括适于接纳多组分混合物的相应的第一组分和第二组分的第一通道(31)和第二通道(33)、以及适于接纳封堵剂(S)的第三通道(55)。第三通道(55)连接至第一通道(31)。此外，喷嘴(5)包括混合构件(23)，该混合构件在将混合物注射到岩石孔中之前将第一组分和第二组分混合。喷嘴(5)还包括出口(21)，该出口适于将第一组分和第二组分的混合物直接注射到岩石孔中。还描述了用于将锚杆紧固在岩石孔中的系统(1)和用于将锚杆紧固在岩石孔中的方法。法。法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将锚杆紧固在岩石孔中的喷嘴、系统和方法
[0001]本专利技术涉及岩石栓锚、例如在开采工业内和当执行隧道建设方面进行的岩石栓锚。本专利技术特别地涉及用于将锚杆紧固在岩石孔中的喷嘴、系统和方法。
技术介绍
[0002]为了配合掘进或开采，岩石被削弱，这可能导致岩石的部分倒塌。垮塌的岩石不仅会使现场工作延迟，而且对现场工作人员而言也是非常危险的。因此需要有降低倒塌的风险的措施。这些措施通常称为岩石加固。木柱和木梁在很长时间内被使用，但现在已经被更好的解决方案所取代。现在常用的用于加固岩石的方法是使用锚杆，这些锚杆用于对将承载隧道中的顶部的岩石弧状部进行固定。锚杆可以例如紧固在预钻孔中，或者可以在紧固过程期间钻入岩石中。
[0003]然而，当地下开口较大时，锚杆可能不足够长以产生拱效应。替代地可以使用线缆锚杆。线缆锚杆可以例如是钢线缆。这些线缆通过灌浆剂、例如水泥被紧固在岩石孔中。线缆也可以用机械锚固来紧固，例如在线缆顶部中的用于即时支承的膨胀壳体。以这种方式紧固的线缆然后被灌浆以通过包封实现防锈。传统上，线缆锚杆放置在预先钻入的孔中，并且此后用灌浆填充孔。这是在开采中仍然经常使用的方法，尽管该方法带有很多的风险，由于该方法是手动操作，从而需要人员靠近未紧固的岩石的部分。
[0004]在过去的几十年期间，机械化作业已经发展起来。首先钻出孔并且此后用灌浆填充。线缆锚杆插入到孔中作为最后步骤。机械化方法与以前的方法相比不仅更快，而且机械化方法更安全，由于整个过程从操作员受保护的舱室进行控制。通常，所有的操作比方说例如钻探、灌浆的混合和泵送、线缆插入等都是由一个机器和一个操作员来执行。
[0005]不幸的是，线缆锚杆的机械化方法有其自身的限制性和缺点。经灌浆的线缆直到灌浆固化才能承载载荷。通常是水泥的灌浆需要几个小时来固化，但只有在大约48小时后才能达到满载承载能力。因此，该方法对次要支承有好处，但对主要支承没有好处，由于等待时间会使工作延迟。此外，灌浆需要通过通常在钻机上提供的混合系统进行混合。一批灌浆需要大约15分钟以进行混合。由于许多客户喜欢首先在隧道中钻出所有的锚杆孔并且此后再进行栓锚，混合灌浆所需的时间将显著地限制生产率。另外，灌浆系统需要大量的清洁以便以令人满意的方式起作用。钻机通常具有所安装的自动清洁程序，但灌浆泵和混合器仍然需要手动清洁以便正常操作。该清洁通常需要高达每班次一个小时，因此降低了整体生产率。
[0006]NO 319141B1公开了通过岩石栓锚对岩石加固的方法。通过将多组分快速硬化树脂泵送到岩石孔中，以将锚杆紧固在岩石孔中。这些组分在进入岩石孔之前在混合器中混合。
[0007]WO 2017180042 A1公开了用于岩石加固方法，在该方法中，将第一组分和第二组分通过第一通道和第二通道注射到岩石孔中，以将锚杆紧固岩石孔中。此后将封堵剂注射到第二个通道中。
[0008]鉴于现存的现有技术，因此有必要对现在当执行线缆栓锚操作时所使用的方法、装置和系统进行改进，以便实现快速和可靠的线缆栓锚过程。
技术实现思路
[0009]因此，本专利技术的目的是提高岩石线缆栓锚操作时的可靠性和效率。此外，目标是降低现场操作人员在操作期间的风险。替代性地，目标是在
内实现已知解决方案的替代方案。
[0010]根据本专利技术的第一方面，该目的通过用于将多组分混合物注射到岩石孔的喷嘴来实现，其中，混合物适于将锚杆紧固在岩石孔中。喷嘴包括：第一通道，该第一通道适于接纳多组分混合物的第一组分；第二通道，该第二通道适于接纳多组分混合物的第二组分；和第三通道，该第三通道适于接纳封堵剂。第三通道连接至第一通道，使得封堵剂可以经由第三通道提供给第一通道。此外，喷嘴包括混合构件，该混合构件在将第一组分和第二组分的混合物注射到岩石孔中之前将第一组分和第二组分混合。喷嘴在该喷嘴的第一端部处还包括出口，该出口适于将第一组分和第二组分的混合物直接注射到岩石孔中。
[0011]这个锚杆可以例如是线缆锚杆。
[0012]喷嘴可以适于插入到岩石孔中，并用多组分混合物从孔的底部填充该岩石孔。然后，喷嘴可以在孔正在被混合物填充时移动出孔，由此从孔的底部并向外朝向孔的进口填满孔。
[0013]第三通道可以直接连接至第一通道。
[0014]喷嘴包括适于接纳相应的组分的第一通道和第二通道和混合构件，该该混合构件适于在将混合物注射到岩石孔中之前将第一组分和第二组分混合。由此降低了系统中封堵的风险。此外，由于喷嘴适于将混合物直接注射到岩石孔中，混合物将仅在离开喷嘴并被注射到岩石孔中、例如进入到岩石孔的底部之前被混合。因此，没有组分在离开喷嘴并进入岩石孔之前固化的风险。同时，确保了组分的适当混合，由于喷嘴包括布置成混合组分的混合构件。由此，组分不需要在孔的内部混合、即在喷嘴的外部的孔的内部混合，这可能导致组分的不充分混合，从而导致将锚杆紧固在岩石中的混合物的质量降低。此外，由于喷嘴适于将混合物直接注射到岩石孔中，因此混合物可以被注射到岩石孔的底部，从而确保岩石孔正确地且均匀地被填充。此外，将混合物注射到岩石孔的操作更加方便，由于喷嘴适于直接注射到岩石孔，由此不需要辅助设备比如外部混合器。另外，由于喷嘴包括适于接纳封堵剂的第三通道，该第三通道连接至第一通道使得封堵剂可以经由第三通道提供给第一通道，因此封堵剂可以提供给第一通道。由此，封堵剂可以将第一组分从第一通道挤出，并且用封堵剂替换第一通道中的第一组分。封堵剂将在第一通道中提供阻挡部。然后，第一通道将被阻止与例如水分和/或第二组分接触。由此，由于构成阻挡部的封堵剂，第一组分在第一通道中与水分和/或第二组分保持分离。因此，第一通道被保护免受通道内的涂层的影响，该涂层可以在第一组分与例如水分接触时和/或与第二组分接触时固化的情况下形成。因此，降低了在第一通道中的停止部或封堵部的风险。因此，降低了岩石加固操作期间的中断的风险，并且因此提高了岩石加固过程的可靠性和效率。
[0015]因此，提供了一种用于将多组分混合物注射到岩石孔的喷嘴，该喷嘴实现上述目标。
[0016]根据一些实施方式，第三通道连接至第二通道，使得封堵剂可以经由第三通道提供给第二通道。
[0017]第三通道可以直接连接至第二通道。
[0018]由于封堵剂可以经由第三通道提供给第二通道，因此封堵剂可以提供给第二通道。由此，封堵剂可以将第二组分从第二通道挤出并且用封堵剂替换第二通道中的第二组分。由此，封堵剂将在第二通道中提供阻挡部。然后，相同的优点将在第二个通道中实现，如以上在第一个通道中实现的。具体地，第二通道将被阻止与水分和/或第一组分接触。然后，第二通道被保护免受以与第一通道相同的方式积聚的任何涂层的影响。附加地，通过能够将封堵剂引入到第二个通道中，实现了冗余，由此如果封堵剂由于某种原因没有到达第一通道，第二通道仍将被封堵剂封堵，从而防止第一组分和第二组分彼此接触。这进一步提高了喷嘴的可靠性，从而提高了栓锚过程的可靠性和效率。
[0019]根据一些实施方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种喷嘴(5)，所述喷嘴用于将多组分的混合物注射到岩石孔中，其中，所述混合物适于将锚杆紧固在所述岩石孔中，所述喷嘴(5)包括：第一通道(31)，所述第一通道(31)适于接纳多组分的所述混合物的第一组分；第二通道(33)，所述第二通道(33)适于接纳多组分的所述混合物的第二组分；和第三通道(55)，所述第三通道(55)适于接纳封堵剂(S)，其中，所述第三通道(55)连接至所述第一通道(31)，使得所述封堵剂(S)能够经由所述第三通道(55)提供给所述第一通道(31)，所述喷嘴(5)还包括混合构件(23)，所述混合构件(23)适于在将所述第一组分和所述第二组分的所述混合物注射到所述岩石孔中之前将所述第一组分和所述第二组分混合，所述喷嘴(5)在所述喷嘴(5)的第一端部(22)处还包括出口(21)，所述出口(21)适于将所述第一组分和所述第二组分的所述混合物直接注射到所述岩石孔中。2.根据权利要求1所述的喷嘴(5)，其中，所述第三通道(55)连接至所述第二通道(33)，使得封堵剂(S)能够经由所述第三通道(55)提供给所述第二通道(33)。3.根据权利要求1所述的喷嘴(5)，包括适于接纳所述封堵剂(S)的第四通道(56)，其中，所述第四通道(56)连接至所述第二通道(33)，使得所述封堵剂(S)能够经由所述第四通道(56)提供给所述第二通道(33)。4.根据权利要求3所述的喷嘴(5)，其中，所述第三通道(55)在所述混合构件(23)的上游连接至所述第一通道(31)，并且其中，所述第四通道(56)在所述混合构件(23)的上游连接至所述第二通道(33)。5.根据前述权利要求中的任一项所述的喷嘴(5)，其中，所述第一通道(31)和所述第二通道(33)在所述混合构件(23)的上游连接。6.根据前述权利要求中的任一项所述的喷嘴(5)，包括在各个通道(31、33、55、56)中的逆止阀(61)。7.根据前述权利要求中的任一项所述的喷嘴(5)，其中，所述喷嘴(5)具有长形的形状。8.根据前述权利要求中的任一项所述的喷嘴(5)，其中，所述喷嘴(5)在所述喷嘴(5)的外表面上包括凹槽，所述凹槽布置成接纳密封包装件(62)。9.根据前述权利要求中的任一项所述的喷嘴(5)，在所述喷嘴(5)的与所述喷嘴(5)的所述第一端部(22)相反的第二端部(26)处包括每个所述通道(31、33、55、56)的相应的入口(24、25、52、53)，其中，每个所述入口(24、25、52、53)包括连接器件(29)，所述连接器件(29)用于将线(9)连接至相应的所述入口(24、25、52、53)，其中，所述通道(31、33、55、56)完全布置在所述喷嘴(5)的外壁内。10.根据前述权利要求中的任一项所述的喷嘴(5)，其中，所述喷嘴(5)适于与进给装置(7)配合，所述进给装置(7)能够使所述喷嘴(5)移动并出入所述岩石孔。11.一种用于将多组分的混合物注射到岩石孔中的系统(1)，其中，所述混合物适于将锚杆紧固在所述岩石孔中，所述系统(1)包括根据权利要求1至10中的任一项所述的喷嘴(5)和能够使所述喷嘴(5)相对于所述系统(1)移动的进给装置(7)。12.根据权利要求11所述的系统(1)，其中，所述进给装置(7)适于通过与连接至所述喷嘴(5)的至少一条线(9)相互作用来使所述喷嘴(5)移动。13.根据权利要求11至12中的任一项所述的系统(1)，其中，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：亨里克，
申请(专利权)人：安百拓凿岩有限公司，
类型：发明
国别省市：
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