[发明专利]岩石锚杆和锚定装置

说明书

技术领域

本发明涉及适于在采矿掘进业中用以提供顶和壁的支承的岩石锚 杆。本发明适用于例如煤矿中常见的硬岩以及软岩层应用，应当理解 的是，赋予此说明书使用的术语“岩石”广泛的意义，从而涵盖上述 两种应用。本发明本质上还涉及一种锚定装置。

背景技术

顶和壁的支承在采矿掘进作业中至关重要。矿井和隧道的壁和顶 由必须加固以防止坍塌可能性的岩层组成。岩石锚杆被广泛用于加固 该岩层。

在常规岩层支承系统中，使用钻杆对岩石进行钻孔，然后移除该 钻杆，随之将岩石锚杆安装在所钻凿的孔内并通常使用树脂或水泥基 的灌浆而将该岩石锚杆固定在适当位置。

为了改进此处理工艺，已提出了自钻式岩石锚杆，借此还可将锚 杆用作钻杆。因而，有了自钻式岩石锚杆，可一次性钻孔和安装锚杆。

尽管自钻式岩石锚杆提供极大地改进岩石锚杆安装时间的可能， 但自钻式岩石锚杆未得以广泛使用。

能预期的是，岩石锚杆有时并不在预先钻凿的孔内进行锚定。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种岩石锚杆，其包括第一端和 第二端、在两端之间延伸的轴、沿着轴的邻近第一端的第一部分延伸 的锚定装置，该锚定装置包括心轴和覆盖该心轴的至少一个扩展元件， 其中至少一个扩展元件在心轴和至少一个扩展元件之间的预定相对运 动时径向向外移位，其中至少一个扩展元件连接至连接器而形成锚组 件，所述锚组件被键接到心轴，且所述锚组件包括在锚定装置的转动 期间起作用的相对转动致动器装置。在具体形式中，上述连接器包括 上述相对转动致动器装置。在具体形式中，上述连接器包括本体部分 和至少一个连接腿，所述连接腿承载所述相对转动致动器装置。

在具体形式中，上述相对转动致动器装置为邻近上述腿的端部而 设置的附属片(tag)并与连接器成为一体，所述附属片适于在沿第一 方向转动期间不起作用，而在锚定装置的锚定期间在第二方向上起作 用。

在具体形式中，上述连接器包括两个腿，每个腿具有至少一个附 属片。

在具体形式中，各附属片沿第二方向从上述腿突出。

在具体形式中，上述岩石锚杆为自钻式岩石锚杆，其中，第一端 具有在沿第一方向钻孔期间用于穿入岩石的钻头。

在一种形式中，心轴被安装到上述轴上的外螺纹和覆盖该心轴的 至少一个扩展元件，并且心轴与该外螺纹和扩展元件配合，其中至少 一个扩展元件在心轴和至少一个扩展元件之间的预定相对运动时径向 向外移位，其中，连接器被布置为松驰地保持在钻头和轴端的端部之 间，其中所述钻头或所述心轴和所述连接器包括相对转动止挡件。

在一种形式中，相对转动止挡件设置成用以阻止锚组件围绕钻柄 轴线旋转，从而防止心轴在沿所述第一方向钻孔期间沿着锚杆轴在一 个方向上轴向移动。

在具体形式中，相对转动止挡装置包括位于钻头或心轴的肩部表 面上的凹面以及设置在连接器上的突起，所述凹面至少在钻孔期间容 纳所述突起。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于岩石锚杆的锚定装置， 该锚定装置设置成用于当位于所钻孔内时保持锚杆，该锚定装置包括 心轴和覆盖该心轴的至少一个扩展元件，其中至少一个扩展元件在心 轴和至少一个扩展元件之间的预定相对运动时在径向上向外移位，其 中至少一个扩展元件连接至连接器而形成锚组件，所述锚组件被键接 到心轴，且所述锚组件包括在锚定装置的转动期间起作用的相对转动 致动器装置。在具体形式中，上述连接器包括上述相对转动致动器装 置。

在一个形式中，连接器包括本体部分和至少一个连接腿，所述腿 承载所述相对转动致动器装置。

在具体形式中，上述相对转动致动器装置为邻近连接腿的端部而 设置并与连接器成一体的附属片，所述附属片适于在沿第一方向转动 期间不起作用，而在锚定装置的锚定期间在第二方向上起作用。在具 体形式中，连接器包括两个腿，每个腿具有至少一个附属片。具体而 言，每个附属片沿第二方向从上述腿突出。在具体形式中，心轴具有 内螺纹和覆盖该心轴的至少一个扩展元件，其中至少一个扩展元件在 心轴和至少一个扩展元件之间的预定相对运动时径向向外移位，其中 所述连接器包括相对转动止挡装置。在具体形式中，相对转动止挡装 置包括设置在连接器上的突起。在具体形式中，锚定装置适于连接至 自钻式岩石锚杆。

附图说明