[发明专利]可泵送的双组分树脂

说明书

一种用于矿井顶板锚杆安装的可泵送树脂系统，包括：树脂贮料器，构造为容纳树脂；催化剂贮料器，构造为容纳催化剂；树脂泵结构，与树脂贮料器处于流体连通；催化剂泵结构，与催化剂贮料器处于流体连通；输送管线，与树脂泵结构和催化剂泵结构中的至少一个处于流体连通；以及锚杆机臂(bolter arm)，构造为钻出孔眼并安装矿井顶板锚杆。输送管线构造为经由锚杆机臂从树脂贮料器和催化剂贮料器输送树脂和催化剂至孔眼。

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2015年3月3日和2016年1月25日分别提交的、美国专利申请序号为62/127,450和62/286,686的优先权，这些申请的全部内容在此以引用方式并入本文。

背景技术

[技术领域]

本发明涉及一种双组分树脂，并且更具体地涉及用于安装矿井顶板锚杆的可泵送的双组分树脂系统和方法。

[现有技术]

通常，通过使用插入孔眼的钢锚杆拉紧顶板而使矿井顶板受到支撑，在矿井顶板中钻有孔眼，矿井顶板加强矿井顶板上方未受支撑的岩石结构。通过将矿井顶板锚杆末端的膨胀组件与岩石结构(构造)相结合，矿井顶板锚杆可被机械锚固至岩石结构。可选地，通过插入孔眼中的树脂粘接材料，矿井顶板锚杆可粘结至岩石结构。通过使用膨胀组件和树脂粘接材料，也可采用机械锚固与树脂粘接的组合。

当使用树脂粘接材料时，粘接材料渗入周围的岩石结构，以粘合岩石岩层并将顶板锚杆坚固地保持在孔眼内。典型地，将树脂以双组分塑料药包的形式插入矿井顶板孔眼，双组分塑料药包具有包含可固化的树脂成分的组分和包含固化剂(催化剂)的另一组分。将双组分树脂药包插入孔眼的封闭端，并且将矿井顶板锚杆插入孔眼，从而矿井顶板锚杆的端部使双组分树脂药包破裂。当矿井顶板锚杆关于其纵轴旋转时，树脂药包内的分隔室被扯碎，并且使组分混合。树脂混合物填充孔眼壁与矿井顶板锚杆的轴之间的环形区域。混合的树脂固化并将矿井顶板锚杆结合至周围岩石。矿井顶板锚杆典型地经由驱动头旋转。

发明内容

根据一个方面，一种用于矿井顶板锚杆安装的可泵送树脂系统，包括：树脂贮料器，构造为容纳树脂；催化剂贮料器，构造为容纳催化剂；树脂泵结构，与树脂贮料器处于流体连通；催化剂泵结构，与催化剂贮料器处于流体连通；输送管线，与树脂泵结构和催化剂泵结构中的至少一个处于流体连通；以及，锚杆机臂(bolter arm)，构造为钻出孔眼并安装矿井顶板锚杆。输送管线构造为经由锚杆机臂从树脂贮料器和催化剂贮料器输送树脂和催化剂至孔眼。

输送管线可固定至锚杆机臂并且可相对于锚杆机臂移动。输送管线可包括与树脂泵结构处于流体连通的树脂管线和与催化剂泵结构处于流体连通的催化剂管线。树脂管线和催化剂管线可由静态混合器容纳，输送管线还包括与静态混合物处于流体连通的注浆管，注浆管构造为将树脂/催化剂混合物输送进孔眼。该系统还包括抑制剂贮料器、抑制剂泵结构和与抑制剂泵结构处于流体连通的抑制剂管线，抑制剂管线构造为将抑制剂从抑制剂贮料器输送至孔眼，以在孔眼内限定快速凝固部分和慢速凝固部分。树脂泵结构可包括树脂缸泵，并且催化剂泵结构可包括催化剂缸泵，通过液压活塞和液压泵，树脂缸泵和催化剂缸泵一起从动并受到控制。

树脂泵结构可包括与树脂缸泵处于流体连通的树脂供应泵，并且催化剂泵结构可包括与催化剂缸泵处于流体连通的催化剂供应泵。树脂贮料器和催化剂贮料器可各自包括螺杆(auger)，构造为容纳和混合包含树脂或催化剂的药包。树脂贮料器可以为构造成容纳树脂药包的树脂进料缸，并且催化剂贮料器可以为构造成容纳催化剂药包的催化剂进料缸，树脂进料缸和催化剂进料缸各自包括盖。树脂进料缸的盖可限定树脂进料缸的盖与树脂进料缸之间的间隙，以及，催化剂进料缸的盖可以限定催化剂进料缸的盖与催化剂进料缸之间的间隙，在树脂药包和催化剂药包于各树脂进料缸和催化剂进料缸内的压缩期间，这些间隙构造为允许空气从相应的树脂进料缸和催化剂进料缸逸出。