本发明涉及到一种实现岩石的钢缆锚栓支护的方法。在岩石上钻一个孔并把一段比该孔短的钢缆推入孔中。 在机械化岩石锚栓支护中,人们已经知道对钻孔使用一根连续的钢缆,象使用螺栓一样。用加长杆钻孔设备在岩石中钻一些孔,然后把钢缆推入孔中,与此同时或者预先用混凝土填充这些孔。特别是,钢缆锚栓支护被用于分布在距支护坑道一个长距离上的一些岩石段的支撑。
当在挖掘中用贯通矿体的钢缆支护岩石时,遗留在矿石中的钢缆在矿石爆破及爆破后出空矿石方面带来一些问题。在开采中,遗留在矿石中的钢丝可能损坏钻头,并且钻头或钻杆连接套可能卡在钻出的爆破孔中。更进一步,这些钢缆可能防碍矿石从矿体出空和在选矿时的某一阶段造成破坏。
在另外几种岩石锚栓支护情况中,被支撑的岩石段距锚栓支护的坑道更远,为了到达被支撑的岩石段,通入钻孔的钢缆必然过长。这导致不必要的钢缆消耗,并且换下来的大量钢缆卷筒妨碍锚栓支护作业。
曾有人建议,把切成确定长度的钢缆推到钻孔的底部,钢缆的长度小于钻孔的总长并与在被支撑的岩石中的那段孔的长度一致。这种支护方法使它尽可能地避免了使用不需要的那段长度的钢缆。然而,由于推进装置要用来把切断的钢缆段通到钻孔底部的缘故,该支护装置结构复杂且施工速度慢。
美国专利说明书4,040,329公开了一种设备,用于把雷管插入爆炸孔。同样的设备很适合于把切成确定长度的钢缆段插入岩石钢缆锚栓支护的钻孔中。
本发明的目的是提供一种方法,它避免了以上的缺点并使得能以一个更简单的方式用比钻孔短的钢缆段支护岩石。根据本发明的方法,其特征在于,利用从其上切下该钢缆段后的钢缆将该钢缆段推入钻孔中。
本发明是基于这样一种想法,用比孔短的钢缆段来实现钻孔的锚栓支护采用与用全长钢缆钻孔支护方式相同的原理,区别仅在于,推入孔中的一部分钢缆被从孔里拉回,因而,只是先被推入孔中的那部分钢缆留在钻孔里。本方法能实现不用任何单独的插入装置,用钢缆本身和它的输送机构来完成插入。留在孔里的那段钢缆的切断是与锚栓支护操作一起实现的,不要求有单独的切断装置或专门予先把钢缆切成确定长度送入钻孔,因为钢缆的切断和输送是用与全长钢缆锚栓支护的同样设备实现的。钢缆段的长度可以很容易地改变,与每个特定情况下的锚栓支护孔的长度一致。
本发明也涉及到在岩石的钢缆锚栓支护中引导钢缆的装置,其特征在于,该装置是由一个套筒形的推进支撑器构成,它至少在一端装有一个内径与钢缆直径相同的卡箍。
利用这种推进支撑器,能保证已切断的钢缆段的端头与推进钢缆的端头成一直线和钢缆的端部在推进运动过程中不绽裂。从而不妨碍在钻孔中的钢缆滑动。由于设置了带伸出卡爪的套状推进支撑器,钢缆段能用推进支撑器卡在孔中。
本发明也涉及到一种钢缆锚栓支护设备,它适合把根据本发明的方法应用于机械化钢缆锚栓支护。该设备的特征在于,切断装置装在该设备的运输车上并位于钢缆送进机构和附属于导向头的弹性导管之间,用这种方式,切断装置附近钢缆的通道形成了安装空间,在此空间里,钢缆是看得见的,通过这个空间,能够把套状推进支撑器安装在钢缆被切断的断头之间。
下面,通过参考附图对本发明作更详细地叙述。
图1是实现根据本发明的岩石锚栓支护的垂直剖面示意图。
图2是适用于切断的钢缆的接合端的套状推进支撑器的局部轴剖面图。
图3是为了应用根据本发明的方法而设计的钢缆锚栓支护设备的侧视示意图。
在附图1表示的锚栓支护情况中,锚栓支护是从矿体当中通过矿石而实现的。坑道2是为了钻爆破孔在矿体1中形成的。孔4是从坑道中间通过矿体钻入周围的岩石3,并把钢缆段5推入每个用于岩石支撑的孔中。钢缆段比钻孔的总长度短。
正如下面将更详细叙述的,钢缆段5是从锚栓支护操作所用的钢缆6上切断而成。套状推进支撑器7安装在切断后的钢缆端头5a和6a之间,推进支撑器包括两个在轴向两端开口的卡箍7a和7b,卡箍的内径与钢缆的外径基本一致。在其最简单的形式中,推进支撑器可以由一个开口的紧固套构成,它围绕着切断的钢缆段的端头卡紧并防止它以任何方式沿轴向相对于已切断的钢缆段滑动。
装上推进支撑器以后,把钢缆送入钻孔,一直到切断的钢缆段到达钻孔底部。然后,推入的钢缆被拉离推进支撑器并森钻孔中拉出来。为了使在钻孔底部的,已经分离的钢缆段在孔中不向外移动,推进支撑器装有伸出的卡爪8,卡爪尖至支撑器中心线的距离大于待支护的孔的半径,故卡爪抓住钻孔壁使钢缆段留在孔中位置上。
在机械化钢缆锚栓支护中,最好把钢缆输送机构9和切断装置10安装在支护设备运输车11上。一根确定长度的弹性导管15安装在运输车和被钻孔装置12的输送臂13所支撑着的导向头14之间。钢缆通过这个导管从切断装置进入导向头并进而进入钻孔。在切断装置附近(例如150mm的短距离)的钢缆通道上形成一个安装空间16,在这个空间里,钢缆被推入导管之前是可以看见的,在该处钢缆被切断并把推进支撑器安装在切断以后的钢缆两个端头间。
在钢丝盘17和输送机构之间配置一台测量仪器18,用来测量钢缆的输送。根据上述仪器获得的测量结果使钢缆的正确切断点送入切断装置的安装空间内。
利用这种布局,推进支撑器可以简单地用手安装或在运输车上用机械化方法安装。尽管有间断点,但钢缆仍能够象一根连续绳子一样被送入钻孔。
有关的附图和描述只是用来说明本发明的设想。在细节上根据本发明的方法、推进支撑器和锚栓支护设备可以在权利要求范围内改变。尽管推进支撑器可以最方便地在运输车上安装,但是,在钢缆通道的其地点,例如输送臂13上也能把推进支撑器安装在切断的钢缆两个端头间,最简单的,推进支撑器可以是一根普通的管子,它固定在被推的钢缆段上,例如用焊接的方法。同样,推进支撑器可以由一个套状杯构成,杯底迅速地焊牢在被推的钢缆段上。因此卡箍之间不需要隔板。在一些情况下,推进支撑器只有一个伸出卡爪就足够了。