用于树脂注入的设备、采矿机和方法技术

用于注入灌浆材料的设备、采矿机和通过灌浆材料加固岩石表面的方法。所述设备(11)包括设置有混合装置(18)的注入器头(17)，所述混合装置(18)和注入器头都能够插入到钻出的孔(7)中。所述设备用于馈送具有两种不同凝固时间的树脂混合物(23a、23b)。所述注入器头连接到流体入口布置(19)，所述流体入口布置包括用于慢速和快速树脂基础组分(A1、A2)的共同的第一馈送管线和用于树脂催化剂(B)的第二馈送管线。送管线和用于树脂催化剂(B)的第二馈送管线。送管线和用于树脂催化剂(B)的第二馈送管线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于树脂注入的设备、采矿机和方法


[0001]本专利技术涉及一种在用岩石锚杆加固岩石表面时将灌浆材料注入到钻出的孔中的设备。钻孔通过钻岩机钻出，然后钻出的孔被提供灌浆材料，最后插入岩石锚杆并紧固岩石锚杆。更具体地是，该解决方案涉及两种凝固时间树脂的注入。
[0002]本专利技术还涉及一种设置有用于注入灌浆材料的设备的采矿机，并且涉及一种加固岩石表面的方法。
[0003]本专利技术的领域在独立权利要求的前序部分中更具体地限定。

技术介绍

[0004]在矿场、建筑工地和其它作业区域处，需要加固岩石表面，从而确保它们的安全性和对预期目的的适用性。岩石加固的一种常用方法是岩石打锚杆。在这种加固系统中，几个岩石锚杆通过灌浆材料紧固在钻出的孔中。通过这种方式，岩石层被结合在一起，从而降低了坍塌的风险。有几种不同的插入灌浆材料的系统。然而，目前的注入手段已经示出包含一些缺点。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一个目的是提供一种新颖且改进的用于将灌浆材料馈送到钻出的孔的设备。本专利技术还涉及一种新颖且改进的采矿机以及一种在加固岩石表面时馈送灌浆材料的方法。
[0006]根据本专利技术的设备的特征在于第一独立设备权利要求的表征特征。
[0007]根据本专利技术的采矿机的特征在于第二独立设备权利要求的表征特征。
[0008]根据本专利技术的方法的特征在于独立方法权利要求的表征特征和步骤。
[0009]所公开的解决方案的构思是，在将岩石锚杆插入到钻出的孔中之前，将流体形式的散装(bulk
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like)树脂注入到钻出的孔中。此外，在注入中实施具有不同凝固时间的两种不同树脂。灌浆树脂通过一种设备注入，该设备包括能够插入钻出的孔内的注入器头并且包括混合装置。该设备还包括连接到注入器头的流体入口布置，以用于将树脂基础组分A1或A2和树脂催化剂B馈送到注入器头。混合装置被构造用以将所馈送的树脂基础组分A1或A2与催化剂B混合在一起。在注入过程持续时间，注入器头和混合装置在钻出的孔内一起被馈送。此外，所提到的流体入口布置包括两个独立的馈送管线。可以交替地选择第一馈送管线用于馈送第一基础树脂组分A1或第二树脂基础组分A2，并且第二馈送管线是用于馈送树脂催化剂B的。换句话说，流体入口布置仅设置有两条馈送管线以用于将灌浆树脂材料馈送到钻出的孔中。当基础树脂组分A1和A2与催化剂B混合时，它们具有不同的凝固时间。催化剂B是用于开始将树脂从液体转变成固体的化学反应的硬化剂。
[0010]所公开的仅利用两条用于树脂组分的馈送管线的解决方案的优点在于，与采用更多数量的馈送管线的解决方案相比，所公开的解决方案的钻出的孔的直径可以更小。当钻出的孔的直径较小时，可以更有效、更快速且用更少的消耗能量进行钻出该钻出的孔。岩石
锚杆的直径通常在14至18毫米之间，因此相对较小直径的孔对它们来说就足够了。此外，灌浆需要少量树脂，因为该孔非常适于上述小锚杆直径。所公开的注入头和馈送管线能够装配在非常小的孔中，该孔的直径可以小到30
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35毫米。在这种小直径的孔中，很难在不增加馈送中的压降的情况下添加任何额外的软管来管理第二组分。
[0011]另一个优点是，当混合装置位于注入器头处时，树脂基础组分A1或A2在注入到钻出的孔之前尽可能晚地与树脂催化剂B混合。这意味着当注入头和混合装置需要在钻出的孔的注入措施之间进行清洁时，仅浪费少量的树脂材料。
[0012]此外，所公开的解决方案提供了用于馈送具有不同凝固时间的两种树脂混合物的系统，由此可以在钻出的孔的底部处提供快速凝固的树脂混合物，而在快速凝固的混合物之后提供慢速凝固树脂混合物。在注入过程期间，注入头同时缩回。
[0013]所公开的解决方案的另一个优点是，与设有复杂注入适配器的已知解决方案相比，该结构可以简单且耐用。
[0014]所公开的解决方案可以在不同的岩石钻机和打锚杆台车(bolting jumbos)中实施。该系统也可以容易地改装到现有的采矿装置上。
[0015]该设备包括设置有两个泵的树脂泵送布置。因此，存在共同的第一馈送泵，该第一馈送泵被构造用以将第一树脂基础组分A1或第二树脂基础组分A2交替地馈送至第一馈送管线。此外，第二馈送泵专用于将树脂催化剂B馈送至第二馈送管线。
[0016]根据一个实施例，在先前的实施例中提到的第一馈送泵和第二馈送泵是容积泵。泵被构造成同步操作，由此相对于馈送的催化剂B，馈送的树脂基础组分A1或A2的体积基本恒定。
[0017]根据一个实施例，上文提到的容积泵可以是设置有腔室的泵，该腔室具有预定容积，一批材料将被馈送到该腔室内部。然后，活塞、柱塞或齿轮元件将材料压缩到馈送管线。因此，泵可以是例如活塞型泵或齿轮泵。
[0018]根据一个实施例，所选择的树脂基础组分(A1或A2)与催化剂B的馈送体积之比通常为1:1，但也可以采用其它值，例如2:1、1:2或3:1。
[0019]根据一个实施例，第一馈送泵和第二馈送泵通过共同的致动器来提供动力。共用的致动器可以是马达，并且这些泵可以连接在马达的同一输出轴上。使用一个共同的致动器的优点是泵于是以同步的方式被自动驱动。树脂基础组分(A1或A2)和催化剂B的馈送体积比是固定的。因此，容易控制泵送。
[0020]在替代解决方案中，泵是分开操作的泵，但是以同步方式控制。短语“同步操作”意味着泵可以以相同的速度被管理或调节，或替代地是，它们可以根据每条管线上的流速测量值而被管理或调节。
[0021]该设备包括至少一个馈送阀，以用于选择性地将共同的第一馈送泵的入口通道连接到为第一树脂基础组分A1提供的第一容器，或者连接到为第二树脂基础组分A2提供的第二容器。
[0022]根据一个实施例，注入器头是灌浆树脂馈送工具，由此当树脂馈送完成时并且在单独的岩石锚杆被馈送到填充有灌浆树脂的钻出的孔中之前，该工具从钻出的孔中移除。因此，注入器头不留在钻出的孔内，而是在几个钻出的孔中使用几次。换句话说，注入器头和混合器装置不是一次性使用的装置。此外，注入器头和混合装置是与岩石锚杆分离的。
[0023]根据一个实施例，在注入树脂混合物时，注入头在钻出的孔内朝向孔的开口缩回。缩回的速度与树脂流速和孔径相关。缩回的速度也可以考虑可能的裂缝、空隙或其它需要填充的空间。
[0024]根据一个实施例，在已注入灌浆材料之后，钻出的孔可以配备有岩石锚杆、岩石锚、缆绳或对应的伸长的金属加固元件。因此，有几种替代性的岩石加固件可以安装在钻孔内。
[0025]根据一个实施例，该设备包括溶剂馈送系统，该溶剂馈送系统被构造用以馈送溶剂介质，以冲洗注入器头和混合装置。该系统的目的是在钻出的孔的注入之间存在中断的情况下防止堵塞。溶剂馈送系统包括用于从第三容器泵送溶剂介质的第三泵。
[0026]根据一个实施例，馈送的溶剂介质是溶剂或油脂或凝胶(高粘度)或水基混合物。
[0027]根据一个实施例，在混合装置中混合的树脂材料通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将灌浆树脂注入到钻出的孔(7)中以用于岩石加固的设备(11)；其中，所述设备(11)用于馈送散装流体材料，并且包括：待插入所述钻出的孔(7)内的注入器头(17)，所述注入器头(17)是灌浆树脂馈送工具，由此当所述树脂馈送完成时并且在单独的岩石锚杆(24)被馈送到填充有所述灌浆树脂(23a、23b)的所述钻出的孔(7)中之前，将所述工具从所述钻出的孔(7)移除；连接到所述注入器头(17)的至少一个流体入口布置(19)，所述至少一个流体入口布置(19)用于将树脂基础组分A和树脂催化剂B馈送到所述注入器头(17)；其特征在于所述注入器头(17)设置有混合装置(18)，所述混合装置(18)用于将所馈送的所述树脂基础组分A和所述催化剂B混合在一起，由此所述混合装置(18)被构造成在所述钻出的孔(7)内与所述注入器头(17)一起馈送；所述流体入口布置(19)包括两个单独的馈送管线，其中，第一馈送管线(20)能被选择用于交替地馈送第一树脂基础组分A1和第二树脂基础组分A2，所述第一树脂基础组分A1和第二树脂基础组分A2与两种不同的凝固时间相关联，并且其中，第二馈送管线(21)用于树脂催化剂B；所述设备(11)包括设置有两个泵的树脂泵送布置(26)，其中，共同的第一馈送泵(27)被构造用以将所述第一树脂基础组分A1或第二树脂基础组分A2交替地馈送至所述第一馈送管线(20)，而第二馈送泵(28)专用于将所述催化剂B馈送至所述第二馈送管线(21)；并且其中，所述设备(11)包括至少一个馈送阀(31)，以用于选择性地将所述共同的第一馈送泵(27)的入口通道(32)连接到为所述第一树脂基础组分A1提供的第一容器(13)，或连接到为所述第二树脂基础组分A2提供的第二容器(14)。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述第一馈送泵(27)和所述第二馈送泵(28)是容积泵，并且被构造成同步操作，由此相对于所馈送的催化剂B，所馈送的树脂基础组分A1或A2的体积是恒定的。3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于所述第一馈送泵(27)和所述第二馈送泵(28)通过共同的致动器(29)提供动力。4.根据前述权利要求1至3中的任一项所述的设备，其特征在于所述设备(11)包括溶剂馈送系统(34)，所述溶剂馈送系统(34)被构造用以馈送溶剂介质(S)，以用于冲洗所述注入器头(17)和所述混合装置(18)；并且其中，所述溶剂馈送系统(34)包括第三泵(35)，所述第三泵(35)用于从第三容器(15)泵送所述溶剂介质(S)。5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于所述溶剂馈送系统(34)包括用于将所述溶剂介质(S)从所述第三泵(35)馈送至所述混合装置(18)的专用的第三馈送管线(22)。6.根据前述权利要求1至5中的任一项所述的设备，其特征在于所述设备(...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯特尔，
申请(专利权)人：山特维克矿山工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：