專利名稱：用于礦頂沉孔和固定在其中的纜螺栓頭的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及礦頂支承件，且更具體地涉及用于形成適于將凹坑板和 纜螺栓頭容納在其中的礦頂沉孔。
相關(guān)技術(shù)的說明
在采礦工作中，諸如煤礦，或諸如隧道或其它挖掘洞之類的地下構(gòu)造，有 必要加固或支承頂部和/或挖掘洞的壁來防止巖石落下或塌方。目前使用的用于 實(shí)現(xiàn)這種支承的大多數(shù)裝置中，有纜螺栓或諸如桿螺栓之類的其它合適的細(xì)長(zhǎng) 件，將這些螺栓插入鉆孔并暴露于樹脂混合物或錨定在其中以保持金屬板或承 重板與頂部或壁表面緊密配合。對(duì)于纜螺栓，樹脂系統(tǒng)將樹脂"膠囊"或"堵 漏包"引入鉆孔并然后通過纜螺栓支撐帽而將帽送到鉆孔的盲端。纜螺栓的旋
轉(zhuǎn)使膠囊破裂并使所供應(yīng)的樹脂系統(tǒng)混合。美國(guó)專利第6,428,243、 5,586,839 和5，064，311中揭示了現(xiàn)有技術(shù)纜螺栓布置的實(shí)例。
上述現(xiàn)有技術(shù)中的每個(gè)纜螺栓或桿螺栓分別使用套管和楔組件或螺栓頭 將金屬支承件或承重板抵靠礦頂固定。因此，例如，纜螺栓的套管延伸到由地 板到礦隧道頂棚的距離限定的礦井中的可用行走/行進(jìn)或運(yùn)輸空間內(nèi)。圖1示出 了現(xiàn)有技術(shù)的纜螺栓，包括固定到套管和楔組件2并相對(duì)于礦頂線設(shè)置的多股 纜3。墊圈4可固定在現(xiàn)有技術(shù)承重板6和現(xiàn)有套管8之間。諸如螺帽9之類 的驅(qū)動(dòng)頭可附連到纜3的自由端?，F(xiàn)有技術(shù)套管和楔組件2的示例性高度約是 3英寸。因而，有幾英寸(不包括現(xiàn)有技術(shù)承重板6的厚度)的材料延伸到礦 頂線以下。與典型的低間距隧道結(jié)合使用的現(xiàn)有技術(shù)套管和楔組件2要求在隧 道內(nèi)移動(dòng)時(shí)非常小心，因?yàn)檠由斓穆菟^可能會(huì)碰到移動(dòng)設(shè)備或采礦人員
發(fā)明內(nèi)容
因而需要提供一種礦頂支承件，該支承件可限制螺栓頭隆起超過隧道頂線 的程度。具體地說，需要形成適于將板容納成安置在其中并將礦頂螺栓的一部 分容納在其中的礦頂沉孔。應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語礦頂螺栓包括纜螺栓、桿螺栓、扭 矩拉力螺栓等。因而，纜螺栓的套管或桿螺栓的頭可充分地凹陷在板的凹槽內(nèi) 并在隧道內(nèi)提供更大的垂直間距。形成的礦頂支承件應(yīng)當(dāng)成本低、易于安裝并 為礦頂提供足夠的結(jié)構(gòu)支撐。本發(fā)明可滿足上述對(duì)改進(jìn)的礦頂支承件的需要。
本發(fā)明包括用于形成在礦頂內(nèi)凹槽的礦頂支承件。礦頂支承件包括板和礦 頂螺栓。該板包括(a)限定空腔的隆起部；(b)從所述隆起部延伸的平面部 分，其中所述平面部分構(gòu)造成鄰近圍繞凹槽的礦頂被接納；(C)隆起部?jī)?nèi)的 開口。隆起部的第一側(cè)的形狀設(shè)置成基本上對(duì)應(yīng)地與礦頂?shù)南薅ò疾鄣牟糠窒?配。
礦頂螺栓可以是具有套管和楔組件的纜螺栓。礦頂螺栓包括延伸穿過開口 并至少部分容納在空腔內(nèi)的驅(qū)動(dòng)端?；蛘?，板的空腔的尺寸設(shè)置成基本上將整 個(gè)套管和驅(qū)動(dòng)端容納在其中。板的隆起部的第二側(cè)可包括圍繞開口的一部分， 該部分可供套管的一表面與之相抵靠。套管和楔組件的頂部可以是平面的并可 與板的隆起部的第二側(cè)的平坦表面相一致。在另一實(shí)施例中，套管和楔組件的 頂部的輪廓可構(gòu)造成(例如彎曲成)與板的隆起部的第二側(cè)相一致。在又一實(shí) 施例中，可將球形墊圈設(shè)置在板的隆起部的輪廓表面和套管和楔組件的平坦表 面之間。套管的一端可限定有插槽，插槽的尺寸設(shè)置成接納驅(qū)動(dòng)工具以在其上 賦予旋轉(zhuǎn)力。
一種將礦頂螺栓的驅(qū)動(dòng)端至少部分地設(shè)置在礦頂線上方的方法，該方法包 括(a)在礦頂內(nèi)鉆出鉆孔，其中鉆孔的尺寸設(shè)置成將礦頂螺栓接納在其中； (b)在礦頂上鉆出凹槽以形成帶凹槽的頂線，其中凹槽位于鉆孔下方并鄰近 頂線；(c)將具有隆起部的板插入凹槽，其中隆起部限定板上的空腔，且其 中帶凹槽的頂線相配地接納隆起部的第一側(cè)；(d)將礦頂螺栓穿過板上的開 口插入并使其進(jìn)入鉆孔和礦頂?shù)陌疾蹆?nèi)；以及(e)將礦頂螺栓的驅(qū)動(dòng)端至少 部分地放置在空腔內(nèi)。鉆頭工具可設(shè)置成具有第一鉆頭和第二鉆頭，第一鉆頭 的尺寸設(shè)置成可鉆出鉆孔且第二鉆頭的尺寸設(shè)置成可鉆出凹槽。
--種支承礦頂?shù)姆椒?，包括關(guān)于將礦頂螺栓的驅(qū)動(dòng)端至少部分地放置在礦頂線上方的上述步驟，另外包括將樹脂堵漏包插入第一孔并轉(zhuǎn)動(dòng)礦頂螺栓。 因而，使樹脂堵漏包裂開且容納在其中的樹脂在鉆孔內(nèi)被釋放，由此樹脂將礦 頂螺栓固定在鉆孔內(nèi)。
一種用于鉆入礦頂?shù)你@頭工具，該鉆頭工具包括軸、第一鉆頭和第二鉆 頭。第一鉆頭位于軸的第一端處，其中第一鉆頭的尺寸設(shè)置成在礦頂上鉆出鉆 孔以將礦頂螺栓容納在其中。第二鉆頭具有彎曲的截面。第二鉆頭設(shè)置在軸上 并在其第一端的遠(yuǎn)側(cè)，其中第二鉆頭的尺寸設(shè)置成在礦頂上鉆出凹槽，凹槽的
尺寸設(shè)置成將板容納在其中。第二鉆頭固定地固定到軸上。該軸可包括用于可 拆卸地將軸的具有所述第一鉆頭的一部分連接到軸的具有所述第二鉆頭的一 部分的聯(lián)接件。第二鉆頭通過鎖定件可動(dòng)地固定到軸上。
參照附圖從優(yōu)選實(shí)施例的說明會(huì)理解本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點(diǎn)，整個(gè)附圖 中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的構(gòu)件。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)纜螺栓的局部剖視圖，其中現(xiàn)有技術(shù)纜螺栓整個(gè)突仲到頂 線以下；
圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的礦頂支承件的局部剖視圖3是根據(jù)本發(fā)明的凹坑板的立體圖4a是與圖2的礦頂支承件結(jié)合使用的套管的側(cè)視圖4b是圖4a的套管的仰視圖4c是圖4a的套管的上部立體圖4d是圖4a的套管的下部立體圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的使用纜螺栓的礦頂支承件的局部剖視
圖6是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的使用桿螺栓的礦頂支承件的局部剖視
圖6A是根據(jù)本發(fā)明制成的使用扭矩拉力螺栓的礦頂支承件的局部剖視
圖7是另一實(shí)施例凹坑板的局部剖視圖，其中纜螺栓部分突出穿過頂線；
8圖8是另一實(shí)施例凹坑板的局部剖視圖，其中纜螺栓稍微突出穿過頂線-， 圖9是第三實(shí)施例凹坑板的局部剖視圖，其中纜螺栓基本上完全凹陷在頂
線上方；
圖10是圖9所示凹坑板的立體圖11是使用圖7所示凹坑板的根據(jù)本發(fā)明的已安裝的礦頂支承件的立體
圖12是根據(jù)本發(fā)明的鉆頭工具的分解正視圖；以及 圖13是根據(jù)本發(fā)明的另一鉆頭工具的正視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)將參照附圖描述本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，附圖中示出和以下說明書中描述的 具體裝置僅是本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
參見圖2，示出第一實(shí)施例的礦頂支承件10固定到礦井或其它挖掘隧道 的頂部ll的巖石層上。由礦頂?shù)淖钕虏肯薅斁€12。還應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語"頂 線"可能包含其它礦井表面區(qū)域，包括壁。穿過頂線12進(jìn)入礦頂11形成可具 有諸如大致半球形的大致彎曲輪廓的反向下沉凹槽13 (在此稱為凹坑槽13)， 用于將凹坑板或穹形板14容納在其中。如圖2和3所示，凹坑板14包括基本 上對(duì)應(yīng)于凹坑槽13的形狀的隆起部16。從隆起部16延伸的邊緣18限定凹坑 板14的長(zhǎng)度和寬度。示例性凹坑板14具有八英寸乘八英寸的總體尺寸；但是， 應(yīng)當(dāng)理解也可采用其它適當(dāng)尺寸的板。因而，凹坑板14可通過具有設(shè)置在凹 坑槽13內(nèi)的隆起部16和抵靠礦頂11設(shè)置，更具體地從頂線12延伸的邊緣18 而與礦頂相配。通過將隆起部16與圍繞凹坑槽13 (礦頂?shù)膰@凹坑槽13的部 分在此稱為凹陷頂線)的礦頂相配，凹坑板14沿其鄰近礦頂?shù)恼麄€(gè)上表面施 加壓力或支承。
凹坑板14的尺寸可設(shè)置成能適應(yīng)凹坑槽13的軸線相對(duì)于頂線12的任何 角度的定向。例如，凹坑板14的隆起部16的一側(cè)的深度可能大于隆起部16 的另一側(cè)的深度。在壁(未示出)的情況下，在壁上形成有凹槽，且理想的是 凹坑板14的邊緣18會(huì)基本上相對(duì)于壁平行設(shè)置；但是，應(yīng)當(dāng)理解，凹坑槽13 的軸線形成相對(duì)于壁的平面的傾斜定向。
9凹坑板14限定開口20，以將礦頂螺栓容納在其中。應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語礦頂螺栓包含纜螺栓、桿螺栓、扭矩拉力螺栓(torque tension bolt)等。因此，對(duì)具有套管和楔組件的纜螺栓進(jìn)行的所有介紹同樣適用于帶有頭的桿螺栓或帶
有螺帽的扭矩拉力螺栓，除非另外具體指出。如本文所使用的那樣，礦頂螺栓的驅(qū)動(dòng)端并不表示限制，且可能指(a)纜螺栓的套管和楔組件(或類似物)；(b)驅(qū)動(dòng)頭，包括纜螺栓或帶有驅(qū)動(dòng)螺帽(或類似物)的桿螺栓的螺紋端，諸如扭矩拉力螺栓；以及(c)纜螺栓或桿螺栓的包括鍛制頭(或類似物)的驅(qū)動(dòng)頭。此外，本文所述的礦頂螺栓可以在其遠(yuǎn)端或兩端用樹脂錨定或使用膨脹錨定件機(jī)械錨定。開口 20可接納纜螺栓22的纜21穿過其中。在示例性實(shí)施例中，開口 20可以是一英寸直徑；但是，應(yīng)當(dāng)理解，開口20可以是根據(jù)纜21的寬度的各種尺寸。如本領(lǐng)域已知的那樣，鉆孔24鉆入礦頂11以將纜螺栓22或其它固定機(jī)構(gòu)，諸如任何類型的礦頂螺栓容納在其中。凹坑板14的開口20基本上與鉆孔24對(duì)準(zhǔn)，使得開口 20的中心軸線基本上與鉆孔24的中心軸線同軸線。
對(duì)于包括纜螺栓的第一實(shí)施例礦頂支承件10，套管26適于容納一個(gè)或多個(gè)楔28。如本領(lǐng)域所已知的那樣，楔28與套管26共同作用以固定從開口 20向下延伸的纜21的自由端。圖4a-4d中示出了套管26的一實(shí)施例。理想的是，套管26由鋼制成；但是也可使用其它合適的材料。此外，應(yīng)當(dāng)理解，有利于降低成本、具有足夠強(qiáng)度的其它形狀和尺寸也可用于套管26。套管26包括頂部30a和底部32a。頂部30a可比底部32a大并可延伸超過限定底部32a的垂直邊緣。套管26的頂部30a理想地構(gòu)形成與凹坑板14的彎曲隆起部16的內(nèi)部彎曲部分對(duì)應(yīng)。這樣，套管26可呈蘑菇形，該套管26可制成鑄造件。套管26的底部32a限定插槽34，插槽34的尺寸設(shè)置成可接納對(duì)應(yīng)尺寸的驅(qū)動(dòng)工具(未示出)以與其相配并在套管上賦予轉(zhuǎn)動(dòng)力。例如，如果驅(qū)動(dòng)工具是六邊形，則插槽34也是六邊形，以提供到驅(qū)動(dòng)工具的相應(yīng)配合。應(yīng)當(dāng)理解附圖中示出六角形的插槽34僅用于示例目的，可使用能夠使驅(qū)動(dòng)工具與套管26配合的其它形狀。
繼續(xù)參見圖2、 3和4a-4d，圖5示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例。礦頂支承件40包括很多與用于礦頂支承件10相同的部件，除了具有頂部30b和底部32b的套管42，頂部30b與套管26的頂部30a構(gòu)造類似，而底部32b的長(zhǎng)度比套管26的底部32a和上述插槽34的長(zhǎng)度短。不同的是，固定到纜螺栓22的纜21的螺帽36位于套管42的底部32b的外部并鄰近該底部。螺帽36可通過壓配合等固定到纜21，如美國(guó)專利第6,322,290中所描述的那樣，該專利以參見的方式納入本文。除了與第一實(shí)施例礦頂支承件IO的插槽特征不同，礦頂支承組件10和40的總體功能類似。但是，套管42的底部32b的減小的長(zhǎng)度使礦頂支承組件40延伸到頂線12以下的程度最小。
繼續(xù)參照上述附圖，圖6示出了使用球形或彎曲的墊圈61的第三實(shí)施例的礦頂支承件60。在現(xiàn)有技術(shù)的頂板應(yīng)用中，在安裝期間螺栓和板的未對(duì)準(zhǔn)可能在板和螺栓的端部附連件上產(chǎn)生力，由此降低支承件的總體強(qiáng)度。因此要求對(duì)任何這種未對(duì)準(zhǔn)進(jìn)行補(bǔ)償。因而，本發(fā)明包括球形墊圈61的使用，借以提供所要求的自對(duì)準(zhǔn)而不依賴其它補(bǔ)償固定裝置。
球形墊圈61包括與凹坑板14的彎曲隆起部16的內(nèi)部彎曲對(duì)應(yīng)的表面62a和適于基本上緊靠纜螺栓的套管和楔組件的表面的相對(duì)表面62b。在一理想實(shí)施例中，球形墊圈61的頂部基本上是半球形；但是應(yīng)當(dāng)理解球形墊圈61可實(shí)施為與凹坑板14的具體形狀對(duì)應(yīng)的任何形狀。球形墊圈61可與纜螺栓或桿螺栓結(jié)合使用。例如，如圖6所示，具有固定頭(諸如螺帽37)的桿螺栓63，可放置成基本上緊靠表面62b。因此，第三實(shí)施例的礦頂支承件60可類似于礦頂支承組件10和40而至少部分地在頂線12上方。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明還可利用承載常規(guī)套管和楔組件(如圖1所示)的纜螺栓，而不需要替代或?qū)Ｓ玫奶坠苄问?，諸如套管26或42。應(yīng)當(dāng)理解，本文所述的礦頂支承系統(tǒng)(諸如系統(tǒng)10、 41和60)可與設(shè)置在邊緣18和頂線12之間的附加承重板(具有延伸穿過其中的開口的隆起部16)結(jié)合使用以將負(fù)載進(jìn)一步延伸到礦頂11。
圖6A示出了利用扭矩拉力螺栓63b和拉力螺帽37a的本發(fā)明的主礦頂支承系統(tǒng)60a的另一實(shí)施例，螺栓63b和拉力螺帽37a在其遠(yuǎn)端由樹脂錨定或機(jī)械錨定，諸如美國(guó)專利第6,619,888所揭示的那樣，該專利以參見的方式納入本文。螺栓63b使用球形墊圈61并可選平墊圈4。
圖7-9分別示出了替代性實(shí)施例凹坑板64、 65、 66。這些凹坑板64、65、 66中的每個(gè)功能均與凹坑板14類似。因而，凹坑板64、 65、 66包括相應(yīng)的彎曲隆起部16a、 16b、 16c、邊緣18和開口20。但是，與其中限定有隆起部16和邊緣18之間的清楚的交點(diǎn)的凹坑板14相反，凹坑板64、65、66包括以彎曲方式融入相應(yīng)外部邊緣18的對(duì)應(yīng)隆起部16a、 16b、 16c。具體地說，第一、第二和第三替代性實(shí)施例的凹坑板64、 65、 66包含連續(xù)彎曲的截面設(shè)計(jì)。凹坑板64、 65、 66各包括圍繞開口 20限定的基本上平坦的區(qū)域67，該開口的尺寸設(shè)置成足以容納緊靠其的礦頂螺栓的端部部件。例如，如圖7所示具有或沒有墊圈4的常規(guī)套管和楔組件2，可使用凹坑板64、 65、 66而不使用球形墊圈61或其它硬件。凹坑板64、 65、 66彼此不同之處在于彎曲的隆起部16a、 16b、 16c相對(duì)于邊緣18的高度。該高度形成與每個(gè)凹坑板64、 65、 66的制造相關(guān)的拉制(draw)的程度。如圖7-9所示， 一般而言，凹坑板64、 65、 66上凹槽的深度增加會(huì)增加彎曲隆起部16a、 16b、 16c的相應(yīng)側(cè)68a、 68b、 68c的梯度或坡度。如圖10所示，凹坑板66具有比圖3的凹坑板14大的隆起部16c，該隆起部16c具有較深的凹槽。邊緣18的長(zhǎng)度可與每個(gè)凹坑板64、 65、 66相同或不同。為了說明拉制的變化程度，凹坑板64、 65、 66的相應(yīng)內(nèi)部高度可以是1又35/64英寸、2又9/32英寸和3英寸。但是，應(yīng)當(dāng)理解上述尺寸并不解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
與每個(gè)凹坑板64、 65、 66相關(guān)的凹槽的深度可控制礦頂螺栓的驅(qū)動(dòng)端(套管和楔組件2、螺栓頭、螺母等)延伸到頂線12以下的程度。參見圖7和11，例如套管和楔組件2的大約一半凹陷在礦頂支承件69的凹坑板64內(nèi)。因而，套管和楔組件2的一部分仍然延伸到頂線12下方。相反，如圖9所示，大約整個(gè)套管和楔組件2凹陷在凹坑板66內(nèi)，使得螺帽37沒有延伸到頂線12以下的部分。應(yīng)當(dāng)理解，具有變化的拉制程度(凹陷深度)的凹坑板的上述實(shí)例不應(yīng)認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。因而，凹坑板的較深拉制實(shí)施例可設(shè)計(jì)成完全適應(yīng)各種套管和楔組件或其它礦頂螺栓部件。
參見圖12和13，本發(fā)明還包括用于形成關(guān)于釆礦應(yīng)用的凹坑槽13的鉆頭工具。第一實(shí)施例的鉆頭工具70包括固定地固定在第一鉆軸74上的沉孔鉆頭72a。沉孔鉆頭72a的尺寸設(shè)置成可形成凹坑槽13，從而使得凹坑板14可相應(yīng)地與其相配。因此，應(yīng)當(dāng)理解，沉孔鉆頭72a可根據(jù)所使用的凹坑板14的類型而采用各種形狀和尺寸。沉孔鉆頭72a可包括突起的切割表面或突出部，諸如肋73。附連到其上的具有鉆孔鉆頭76的第二鉆軸75通過聯(lián)接件77可拆卸地固定到第一鉆軸74上。鉆孔鉆頭76設(shè)計(jì)成將鉆孔24鉆成能將纜21容納在其中的足夠?qū)挾?。第二鉆軸75可以是各種長(zhǎng)度。聯(lián)接件77可包括適于被第一和第二鉆軸74、 75中每個(gè)的相應(yīng)陰端79b、79a接納的兩陽端78b、 78a。因此，根據(jù)需要，根據(jù)鉆孔24所要求的長(zhǎng)度使用多于一個(gè)的聯(lián)接件77來增加第一實(shí)施例鉆頭工具70的總體長(zhǎng)度。在圖12中所示的示例性實(shí)施例中，相應(yīng)的陽端78a、 78b和陰端79a和79b包括可彼此螺紋配合的螺紋。替代地或結(jié)合多個(gè)聯(lián)接件77，可使用不同長(zhǎng)度的第二鉆軸75來實(shí)現(xiàn)鉆孔24的所要求的深度。應(yīng)當(dāng)理解，可使用其它聯(lián)接機(jī)構(gòu)且本文所揭示的聯(lián)接布置僅用于示例目的。
圖13中示出了第二實(shí)施例鉆頭工具80，該工具包括通過鎖定件86或其它適當(dāng)?shù)呐浜蠙C(jī)構(gòu)可動(dòng)地固定到鉆軸84上的沉孔鉆頭72b。沉孔鉆頭72b可類似于沉孔鉆頭72a，包括突起的切割表面或突出部，諸如肋73。鎖定件86可以是具有通孔(未示出)的實(shí)心部件，該通孔的尺寸設(shè)置成可接納鉆軸84穿過其中。鎖定件86可包括以基本上垂直于鉆軸84的方式延伸穿過鎖定件86到達(dá)其通孔的螺紋孔88。螺紋件89可螺紋地容納在螺紋孔88內(nèi)。可通過移動(dòng)沉孔鉆頭72b沿鉆軸84的各位置而調(diào)節(jié)沉孔鉆頭72b相對(duì)于由鉆孔鉆頭75鉆出的鉆孔24的深度的位置。此后，可將螺紋件89相對(duì)鉆軸84擰緊以將沉孔鉆頭72b鎖定在位。應(yīng)當(dāng)理解，還可使用與第二實(shí)施例鉆頭工具80結(jié)合的聯(lián)接件77。
上述第一實(shí)施例鉆頭工具70和第二實(shí)施例鉆頭工具80僅是可用于形成凹坑槽13的鉆頭工具的示例性實(shí)施例。例如，為了形成容納凹坑板66的凹坑槽，可提供尺寸設(shè)置成對(duì)應(yīng)于凹坑板66的彎曲隆起部16c的外部尺寸的鉆頭。因此，應(yīng)當(dāng)理解，上述鉆頭工具70、 80可更改成能提供相應(yīng)和適合尺寸的凹坑槽來適應(yīng)相應(yīng)尺寸的凹坑板。 ■
使用上述部件的示例性安裝包括要形成凹坑槽13的壁或礦頂?shù)囊徊糠帧＝又?，調(diào)節(jié)鉆頭工具70或80的深度以形成所要求尺寸的鉆孔24。然后使用鉆頭工具70隨著凹坑槽13—起鉆出鉆孔24。應(yīng)當(dāng)理解，可使用兩個(gè)分開且不同的鉆頭來形成凹坑槽13和鉆孔24。例如， 一個(gè)鉆頭(未示出)可用于形成凹坑槽13，而另一鉆頭(未示出)用于形成鉆孔24。因此這兩個(gè)鉆頭可彼此獨(dú)立使用以形成凹坑槽13和鉆孔24。此后，可用刮擦工具(未示出)或同等物來制備凹坑槽13的最終表面以確保相應(yīng)的表面相配區(qū)域在凹坑板14和凹坑槽13之間提供必要的對(duì)準(zhǔn)。凹坑板14放置在凹坑槽13內(nèi)，使得幵口 20基本上與鉆孔24同軸對(duì)準(zhǔn)。然后將樹脂堵漏包90 (如圖2所示)插入鉆孔24，較佳地通過礦頂螺栓，諸如通過纜螺栓22推入其中。纜螺栓22插入穿過凹坑板14的開口 20。在示例性實(shí)施例中，纜螺栓22在錨栓沖擊臂(bolter boom)(未示出)的力的作用下被迫向上進(jìn)入鉆孔24，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)纜螺栓22以使樹脂堵漏包90裂開并徹底地混合和分配容納在其中的樹脂粘合材料。更具體地說，迫使樹脂粘合材料進(jìn)入礦頂巖層內(nèi)的裂紋和裂縫，并還進(jìn)入纜21的單個(gè)股之間的裂縫和空間。在樹脂粘合材料徹底混合之后，纜螺栓22通過臂保持在位足夠長(zhǎng)的時(shí)間以使樹脂能夠硬化。因而，纜螺栓22的套管現(xiàn)至少部分地位于凹坑槽13內(nèi)，由此套管至少部分位于頂線12上方。
應(yīng)當(dāng)理解本文和附圖中所述的尺寸僅是示例目的且不解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。如上所述，本發(fā)明可根據(jù)礦頂應(yīng)用場(chǎng)合而用于桿螺栓、扭矩拉力螺栓或纜螺栓的情況。盡管本發(fā)明主要參照使用纜螺栓進(jìn)行了描述，但同樣也可采用具有固定(例如鍛造)頭或螺紋頭(例如扭矩拉力螺栓)的桿螺栓。
在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，該板可以是大致平的，與礦頂螺栓的驅(qū)動(dòng)端平齊，礦頂螺栓的驅(qū)動(dòng)端具有與凹陷的頂線配合的表面，其中驅(qū)動(dòng)頭部分地延伸穿過板開口并具有由板保持的承重表面。
已經(jīng)參照較佳實(shí)施例描述了本發(fā)明。但是在閱讀了以上詳細(xì)說明后可對(duì)其進(jìn)行更改、組合和改變。意指本發(fā)明解釋為包括在所附權(quán)利要求書或其同等物范圍內(nèi)的所有這種更改、組合和改變。
權(quán)利要求
1. 一種與形成在礦頂?shù)囊徊糠謨?nèi)的凹槽一起使用的礦頂支承件，所述礦頂支承件包括具有隆起部的板，該隆起部限定空腔，其中所述隆起部的第一側(cè)的形狀設(shè)置成基本上與所述礦頂?shù)南薅ㄋ霭疾鄣牟糠謱?duì)應(yīng)地相配。
2. 如權(quán)利要求1所述的礦頂支承件，其特征在于，所述板還包括 從所述隆起部延伸的平面部分，其中所述平面部分構(gòu)造成鄰近圍繞所述凹槽的所述礦頂被接納；所述隆起部上的開口；以及礦頂螺栓，所述螺栓具有延伸穿過所述開口的驅(qū)動(dòng)端，其中所述驅(qū)動(dòng)端至 少部分接納在所述空腔內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求2所述的礦頂支承件，其特征在于，所述礦頂螺栓是纜螺栓， 所述纜螺栓包括套管和楔組件，且其中所述板的所述隆起部的第二側(cè)包括圍繞 所述開口的一個(gè)部分，所述部分供所述套管的一個(gè)表面與之相抵靠。
4. 如權(quán)利要求3所述的礦頂支承件，其特征在于，所述套管和楔組件的頂 部輪廓構(gòu)造成與所述板的所述隆起部的所述第二側(cè)相一致。
5. 如權(quán)利要求3所述的礦頂支承件，其特征在于，所述套管和楔組件的頂 部是平面的，并與所述板的所述隆起部的所述第二側(cè)的平坦表面相一致。
6. 如權(quán)利要求2所述的礦頂支承件，其特征在于，所述空腔的尺寸設(shè)置成 基本上將所述整個(gè)驅(qū)動(dòng)端容納在其中。
7. 如權(quán)利要求3所述的礦頂支承件，其特征在于，所述套管的一端限定有 插槽，所述插槽的尺寸設(shè)置成能接納驅(qū)動(dòng)工具以在所述端上施加轉(zhuǎn)動(dòng)力。
8. 如權(quán)利要求2所述的礦頂支承件，其特征在于，還包括設(shè)置在所述板的 所述隆起部的輪廓表面和所述驅(qū)動(dòng)端的平坦表面之間的球形墊圈。
9. 一種將礦頂螺栓的驅(qū)動(dòng)端至少部分地設(shè)置在礦頂線上方的方法，所述方 法包括以下步驟在所述礦頂內(nèi)鉆出鉆孔，其中所述鉆孔的尺寸設(shè)置成將所述礦頂螺栓接納 在其中；在所述礦頂上鉆出凹槽以形成帶凹槽的頂線，其中所述凹槽位于所述鉆孔 下方并鄰近所述頂線；將具有隆起部的板插入所述凹槽，其中所述隆起部在所述板上限定出空 腔，且其中所述帶凹槽的頂線相配地接納所述隆起部的第一側(cè)；將所述礦頂螺栓穿過所述板上的開口插入并使其進(jìn)入所述礦頂?shù)乃鲢@ 孔和所述凹槽內(nèi)；以及將所述礦頂螺栓的所述驅(qū)動(dòng)端至少部分地放置在所述空腔內(nèi)。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟提供具有 第一鉆頭和第二鉆頭的鉆頭工具，所述第一鉆頭的尺寸設(shè)置成可鉆出所述鉆 孔，所述第二鉆頭的尺寸設(shè)置成可鉆出所述凹槽。
11. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述礦頂螺栓是纜螺栓、桿 螺栓和扭矩拉力螺栓中的一種。
12. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述板還包括從所述隆起部 延伸的平面部分，其中所述平面部分鄰接圍繞所述凹槽的所述頂線。
13. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述礦頂螺栓包括纜螺栓， 所述纜螺栓包括套管和楔組件，其中所述套管和楔組件的頂部與所述板的所述 隆起部的第二側(cè)相一致。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述板的所述空腔的尺寸設(shè) 置成將整個(gè)驅(qū)動(dòng)端容納在其中。
15. —種支承礦頂?shù)姆椒ǎㄈ鐧?quán)利要求9所述將礦頂螺栓的驅(qū)動(dòng)端部分放置在礦頂線上方； 將樹脂堵漏包插入所述鉆孔，然后插入所述礦頂螺栓；以及 轉(zhuǎn)動(dòng)所述礦頂螺栓，由此使所述樹脂堵漏包裂開且容納在其中的樹脂在所 述鉆孔內(nèi)被釋放，其中所述樹脂將所述礦頂螺栓固定在所述鉆孔內(nèi)。
16. —種礦頂支承系統(tǒng)中的凹槽一起使用的礦頂板，其中所述板包括 隆起部，其中所述隆起部的第一側(cè)的形狀設(shè)置成基本上與礦頂?shù)南薅ㄋ霭疾鄣囊徊糠謱?duì)應(yīng)地相配；平面部分，所述平面部分從所述隆起部延伸；限定在所述隆起部?jī)?nèi)的開口，其中所述開口的尺寸設(shè)置成將礦頂螺栓容納在其中；以及由所述隆起部限定的空腔，其中所述空腔的尺寸設(shè)置成至少部分地將所述 礦頂螺栓的驅(qū)動(dòng)端接納在其中。
17. 如權(quán)利要求16所述的礦頂板，其特征在于，所述板的所述隆起部的第 二側(cè)包括圍繞所述開口的部分，該部分供所述驅(qū)動(dòng)端的一個(gè)表面與之相抵靠。
18. 如權(quán)利要求16所述的礦頂板，其特征在于，所述空腔的尺寸設(shè)置成基 本上將所述整個(gè)驅(qū)動(dòng)端接納在其中。
19. 一種用于礦頂?shù)牡V頂支承系統(tǒng)，包括 具有驅(qū)動(dòng)端的礦頂螺栓；以及具有開口的板，所述開口的尺寸設(shè)置成適于所述礦頂螺栓穿過其中，所述 改進(jìn)包括所述板上限定的隆起部，其中所述隆起部的第一側(cè)的形狀設(shè)置成與所述礦頂?shù)陌疾鄄糠窒嗯洌粡乃雎∑鸩垦由斓钠矫娌糠?；以及由所述隆起部限定的空腔，其中所述空腔至少部分地將所述礦頂螺栓的所 述驅(qū)動(dòng)端接納在其中。
20. 如權(quán)利要求19所述的礦頂支承系統(tǒng)，其特征在于，所述礦頂螺栓包括 具有套管和楔組件的纜螺栓，且所述板的所述隆起部的第二側(cè)包括圍繞所述開口的部分，該部分供所述套管的一個(gè)表面與之相抵靠。
21. 如權(quán)利要求20所述的礦頂支承系統(tǒng)，其特征在于，所述第二側(cè)基本上 是平面的以與所述套管的平坦表面相一致。
22. 如權(quán)利要求19所述的礦頂支承系統(tǒng)，其特征在于，所述空腔基本上將 所述整個(gè)驅(qū)動(dòng)端容納在其中。
23. —種用于鉆入礦頂?shù)你@頭工具，其中所述鉆頭工具包括 軸；位于所述軸的第一端處的第一鉆頭，其中所述第一鉆頭的尺寸設(shè)置成可在 所述礦頂上鉆出鉆孔以將礦頂螺栓容納在其中；以及設(shè)置在所述軸上并在其所述第一端遠(yuǎn)側(cè)的第二鉆頭，其中所述第二鉆頭的 尺寸設(shè)置成可在所述礦頂上鉆出凹槽，所述凹槽的尺寸設(shè)置成將板容納在其中。
24. 如權(quán)利要求23所述的鉆頭工具，其特征在于，所述第二鉆頭固定地固 定到所述軸上。
25. 如權(quán)利要求23所述的鉆頭工具，其特征在于，所述軸包括用于可拆卸 地將所述軸的具有所述第一鉆頭的一部分連接到所述軸的具有所述第二鉆頭 的一部分的聯(lián)接件。
26. 如權(quán)利要求23所述的鉆頭工具，其特征在于，所述第二鉆頭可動(dòng)地固 定到所述軸上。
27. 如權(quán)利要求23所述的鉆頭工具，其特征在于，所述第二鉆頭具有彎曲 的截面。
全文摘要
一種礦頂支承件，包括基本上穹形的板，該穹形板包括具有第一側(cè)和第二側(cè)的彎曲部分。礦頂支承件包括諸如套管和楔組件、螺帽、鍛制頭之類的驅(qū)動(dòng)端。該板的第一側(cè)適于與限定在礦頂內(nèi)的一凹槽相配合。驅(qū)動(dòng)頭的頂部的輪廓可設(shè)置成基本上與板的第二側(cè)的輪廓相配。用于形成凹槽的鉆頭工具包括位于鉆頭工具一端的第一鉆頭和位于靠近鉆頭工具相對(duì)端的第二鉆頭，其中鉆頭工具適于鉆出鉆孔和凹槽。用于支承礦頂?shù)姆椒ú捎昧嗽摰V頂支承件。
文檔編號(hào)E21D21/00GK101548064SQ200680036831
公開日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2006年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月9日
發(fā)明者D·G·布蘭登, J·B·布朗肯希普, J·C·斯坦庫(kù)斯, J·G·奧德森 申請(qǐng)人:簡(jiǎn)恩馬股份有限公司